Провода. Виды проводов. Описание проводов. Характеристики проводов
Специальные приспособления для передачи электрического тока, провода, используемые на воздушных линиях, в обязательном порядке отличаются высокой механизированной надежностью, отличной электрической проводимостью, и противостоят ржавчине.
На ВЛЭП используют следующие виды проводов:
1.защищенные проводные устройства применяют на рассматриваемых линях, с напряжением больше одного киловольта и до двадцати киловольт. Такие провода отличаются от голых проводов тем, что имеют изолирующую оболочку, которая их сохраняет. Воздушную линию электрической передачи с использованием вышеуказанных кабелей обозначают ВЛЗ;
2.изолированные проводники используют на линиях по передаче электрической энергии с мощностью до одного киловольта. Воздушная линия электрической передачи с мощностью до одного киловольта при использовании изолированных проводников, самонесущих, маркируется как ВЛИ. Изолированный проводник состоит из скрученных в жгут изолированных жил, при этом несущая жила может быть как неизолированной, так и изолированной;
3.неизолированные провода, используют как на воздушных линиях до одного киловольта, так и на воздушной линии мощностью более одного киловольта. Как правило, неизолированные провода производятся из алюминиевого сплава, стали и алюминия, только алюминия, крайне редко из меди или стали. Провода из иных металлов, не приобрели огромной популярности, потому что технико-экономические данные оказались неудовлетворительными. Спецификация на неизолированные проводники электрической энергии для воздушных линий приведена в ГОСТ 839-80.
Кабели, изготовленные из сплава алюминия и стали (маркируются АС) обладают высокой электрической проводимостью и имеют отличную механическую надежность. Такие провода очень эффективны, в частности на ВЛ выше одного киловольта. Алюминиевые провода (обозначаются А) обладают достаточной механической надежностью и отличной электрической проводимостью. Зачастую используются на ВЛ до тридцати пяти киловольт включительно, а иногда и на ВЛ сто десять киловольт. Провода из сплава алюминия, не прошедшие термическую обработку (маркируются как АН), и подвергшиеся обработке (маркируются АЖ) используются как на воздушных линиях мощностью до одного киловольта, так и выше. Их механические качества намного выше, чем у кабелей из алюминия. Провода из стали, обозначаемые ПС, отличаются высокой механической устойчивостью, но нестойкие к химическим реакциям. Они обладают более высоким сопротивлением, вследствие чего, их используют на менее ответственных трассах при небольших токах в проводах. По причине небольшой стоимости, и отсутствию интереса заготовителей лома цветных металлов в данном кабеле, его используют взамен проводов из алюминия, стали и алюминия (А, АС) в деревнях и дачных поселках.
Медные провода (обозначаются буквой М) отличаются самой лучшей электрической проводимостью, стойкостью к влиянию окружающей среды. Они отличаются высокой механической надежностью, но у них большая масса (плотность меди приблизительно в три раза выше, чем плотность алюминия), что ведет к росту нагрузки на иные основы воздушной линии (опоры, линейную арматуру, изоляторы), и в результате чего, увеличивается цена на строительство. Используются на ВЛ напряжением до одного киловольта.
По структуре, провода состоят из одной проволоки. Их используют обычно, на воздушных линиях до одного киловольта и многопроволочные. Они используются на воздушных линиях выше одного киловольта. Провода из одной проволоки делятся на монометаллические (из стали и алюминия) и биметаллические (из стали и алюминия, стали и меди). Многопроволочные провода также делятся на два вида: монометаллические (из алюминия и стали) и комбинированные (из стали и алюминия и стали и бронзы).
На мощных ВЛ до ста десяти киловольт и больше, наблюдается эффект обработки – эндотермический процесс воздуха по обе стороны кабеля, это ведет к потери энергии в ЛЭП и увеличению степени различных помех. Такой эффект уменьшается при увеличении диаметра кабеля, вследствие чего, ПУЭ приводится минимальное сечение проводов ВЛ по степени коронирования и помех. С целью уменьшения общего сечения провода, и уменьшения стоимости ВЛ, используют разделение фазы, иначе говоря, меняют один кабель большего диаметра, на несколько параллельных проводов меньшего диаметра. Сечение проводов, их диаметр и количество в фазе, а также их взаимное расстояние в фазе, определяются расчетом. Как правило, на линиях триста тридцать киловольт выполняют расщепление на два – три провода, на ВЛ пятьсот киловольт – на два-четыре провода, на ВЛ семьсот пятьдесят киловольт – на четыре-пять проводов. На кабелях разделенных фаз в пролетах и петлях анкерных опор ставят дистанционные брусья. Расстояния между брусьями или группами брусьев, которые устанавливают в пролете, приводится в ПУЭ.
Линейная арматура. Основы ВЛ. Стандартные арматурные приспособления ВЛ с голыми проводами согласно применению, подразделяется на такие виды:
Натяжная — предназначена для крепежа кабелей на анкерных опорах к натяжным гирляндам.
Поддерживающая арматура — для крепежа проводников или тросов к гирляндам промежуточных опор. В глухих зажимах провода крепят наглухо, а в выпускающих их закрепляют так же жестко, но они выскальзывают из зажима при разрыве кабеля или отклонении гирлянды от вертикали на сорок – сто пятьдесят градусов; в качающемся зажиме провод крепится в лодочке, которая может качаться в зажиме.
Сцепная — предназначена для соединения частей гирлянд изоляторов между собой и крепления гирлянд и тросов к опоре.
Защитная — для сохранности изоляторов от нарушения при образовании дуги короткого замыкания, а кабелей от нарушения из-за вибрации.
Соединительная — для соединения кабелей и стропов в местах, подвергающихся натяжению, то есть в пролете.
Контактная арматура — применяется для соединения и ответвления кабелей и стропов там, где они не находятся под натяжением, а именно: в петлях анкерных опор. Такое же разделение имеет и линейная арматура ВЛИ и ВЛЗ, отличается только лишь в создании каркаса и работ при монтаже.
Изоляторы
На воздушных линиях применяются штыревые, стержневые и опорно-стержневые изоляторы. На воздушных линиях до тысячи вольт используют штыревые изоляторы. На линиях электропередач с напряжением шесть-двадцать киловольт и на промежуточных опорах, используют различные виды изоляторов, а на анкерных — подвесные. А в отдельных случаях штыревые изоляторы. На участках трассы с напряжением не больше тридцати пяти вольт — подвесные и стержневые, разрешено использование штыревых изоляторов. На линиях электропередач с мощностью сто десять киловольт и выше — подвесные, стержневые и опорно-стержневые изоляторы. Изготавливают изоляторы из фарфора, стекла и полимерных материалов. Согласно ПУЭ на электрических линиях, проведенных воздушным способом и имеющим мощность в триста тридцать киловольт, применяют, обычно, стеклянные изоляторы, на ВЛ тридцать пять-двести двадцать киловольт — из стекла, полимер и фарфора, предпочтение отдается изоляторам из стекла или полимера. Устройства для подвешивания и изоляции проводов и кабелей должны быть надежными и прочными как в механическом плане, так и в электрическом. Также должны в достаточной степени обладать теплостойкостью на случай повышения или понижения температуры.
При строительстве линии электрической передачи в районах с загрязненной окружающей средой применяются специальные изоляторы, рассчитанные для работы в таких условиях, и которые будут обеспечивать надежность. Предназначаются штыревые изоляторы лишь на одно из напряжений ВЛ, следовательно, для линий разных напряжений надо применять нужные устройства для подвешивания и изоляции проводов и кабелей. Подвесные вышеуказанные устройства включают в себя изолирующую часть, шапку и стержень, что дает возможность создавать из отдельных изоляторов гирлянды нужной длины согласно напряжению на электрических линиях. Кабельные линии, проложенные воздушным способом, оборудованы изолированным проводом.
На сегодняшний день, на ЛЭП все больше используют изолированные самонесущие кабельные устройства и защищенные кабеля. На линиях электропередач до одного киловольта, на основании действующих правил, рекомендовано использовать рассматриваемый вид изолированного провода. Самонесущий кабель отличают от неизолированных электрических изделий по наличию внешней оболочки. Она произведена из сшитого полиэтилена на фазных кабелях. Их разновидность состоит в том, имеется или нет вышеуказанное внешнее покрытие. Также существует модель, у которой все провода находятся в изоляции, без несущего кабеля. Итак, существует некоторая классификация рассматриваемого вида проводов, то есть изолированных самонесущих.
1.Первый вид устройства. Три изолированных алюминиевых жилы, которые составляют голые несущие нейтрали. Кроме этого в ее состав входит один несущий нейтрал, выполненный из сплава алюминия и не имеющий элемента, который бы чинил препятствие протеканию электрического тока. Российская промышленность выпускает вариант несущего нейтрала из кабеля, в состав которого входит сталь и алюминий. При необходимости, в устройство включают проводники, изолированные в количестве одного или двух. Они изготовлены из алюминия в качестве жил с целью освещения улиц. Они прочны, устойчивы к механическому воздействию и надежны при сечении трех фаз. Проводник нейтрала предусмотрен при подвешивании изоляционного провода самонесущего. Изолированный провод самонесущий обладает хорошей механической надежностью. При большом натяжении линии вся растягивающая нагрузка ложится на нейтрал. Его использование возможно в виде нулевой жилы или защитной.
- Изолированный самонесущий провод — 2 – различие этого устройства от предыдущего только в том, что нейтральный кабель имеет элемент, препятствующий прохождению электрического тока.
III.СИП Изолированный провод самонесущий-3 – провод для разных фаз, используемый на электрической линии мощностью в десять-тридцать пять киловольт. Наружная его оболочка состоит из полиэтилена. IV .Изолированные самонесущие провода-4 эти же провода-5 . Номер присваивают в зависимости от количества жил в этом устройстве. Они состоят из двух или четырех изолированных жил из алюминия. Их прочность и устойчивость к механическим воздействиям не зависит от сечения жил. Для освещения улиц применяют изолированные алюминиевые проводники в количестве двух или одного, в виде добавочных жил. Натянутая линия распределяет нагрузку на жилы равномерно. Сечение жил провода определяют разницу в конструкции изолированного провода – 4 и пять. Использование рассматриваемой марки кабеля получило широкое применение в результате следующих характерных особенностей.
Они состоят в следующем:
а) кабель имеет полиэтиленовое покрытие, которое способно сохранить устройство при взаимном наложении;
б) необходима защита от возможных повреждений при падении деревьев;
в) устройство препятствует образованию ледяных или снежных корок;
г) если провода расположены горизонтально, то промежуток между фазами уменьшается до шестидесяти сантиметров при расположении по вершинам треугольника, а у электрических линий с напряжением в десять киловольт промежуток между фазами уменьшается до пятидесяти сантиметров;
д) если при прокладке линии используют изолированный самонесущий провод, то ее можно устанавливать по стенам здания. Такой способ прокладки уменьшает количество используемых опор;
е) при падении кабеля на землю угроза возгорания исключена;
ж) линии с рассматриваемыми типами проводов надежны в обслуживании. При касании фазных кобелей, находящихся под напряжением, отсутствует угроза воздействия электрического тока;
е) без специального распоряжения невозможно использовать электрическую энергию;
и) нет необходимости делать значительную ширину в лесном массиве при обустройстве электрической линии по передаче тока.
Наряду с положительными качествами ВЛ имеет и недостатки. К ним относят:
а) используемые провода стоят дорого
б) при их заземлении на месте осуществления работы возникают определенные трудности
в) неизолированные провода имеют допустимый ток на десять процентов больше, чем ток нагрузки изолированных проводов
г) при работе с таким проводом необходимо соблюдать температурный режим. Сборка провода возможна только при морозе не более десяти градусов
д) без специальной линейной арматуры сборка провода невозможна
е) зажимы изолирующих материалов необходимых для соединения покрытия, должно обладать теми же изоляционными особенностями, что и кабельное изделие.
Сборка и установка воздушных линий
Монтажно-строительные работы при возведении электрической трассы по воздуху включают следующие этапы:
а) разбивку трасс воздушной линии,
б) копание ям,
в) установку и сборку фундаментов,
г) сборку и установку опор,
д монтаж изоляторов,
е) монтаж проводов
ж) монтаж защитного заземления,
з) установку оборудования,
и) вывеску плакатов
к) фазирование
л) нумерацию опор.
Необходимо рассмотреть данные работы более детально. Разбивка электрической воздушной линии на участки – это работы, связанные с определением направления линий и мест монтажа опор, которые выполняются на основании проекта. Трассу воздушных линий необходимо проложить таким образом, чтобы были соблюдены: необходимые дистанции от опор и кабелей до разных подземных и наземных строений; условия для нормального передвижения автотранспорта и пешеходов; удобное эксплуатационное обслуживание и ремонт всех частей линий. Расстояние от электрических воздушных линий с мощностью до одного киловольта до подземных коммуникаций и надземных строений как минимум должны составлять: провода и канализационные трубы, подземные трубопр
оводы – один метр; водоразборные колонки, люки подземной канализации, пожарные гидранты– два метра; колонки для заправки бензином – пять метров.
Копание котлованов. Ямы под опоры воздушной линии копают при помощи механических средств. Ямы, которые имеют цилиндрическую форму под одностоечную опору, копают с помощью специально предназначенных самоходных бурильно-крановых машин и автоматических ямбуров, а котлованы прямоугольной формы под анкерные опоры — одноковшовыми экскаваторами.
Копание ям под опоры ручным методом допустимо при маленьких объемах земляных работ и если нет возможности по каким-либо причинам использовать специально предназначенную технику из-за ограниченных условий на трассах воздушной линии, или же если техника может причинить нарушения подземным коммуникациям, наземным строениям или угрозы причинения травм. Организовывать работы по строительству ВЛ надо таким образом, чтобы опору устанавливали сразу в подготовленные котлованы. Такая организация данного вида деятельности, позволит не оставлять котлованы открытыми на длительный срок, вследствие чего, удастся миновать несчастные случаи как с людьми, так и с животными, а также предотвратить осыпание стен и накопления влаги на дне ям. Размер глубины ям под опоры воздушной линии должен не противоречить проекту и определяться от вида почвы, высоты опор и конструкций, общего сечения проводов линий, которые подвешиваются на них, а также от степени оледенения.
Монтаж опор
При установках опор ВЛ применяют разного вида специально предназначенной техники, к примеру: бульдозеры, тракторы, специальные механизмы по установлению столбов, краны, бурильно-крановые машины, вертолеты, лебедки и так далее. Ручным способом устанавливают только лишь одностоечные опоры, используя при этом багры и ухваты. Установка опор при помощи использования крановых механизмов: монтированную опору необходимо уложить над фундаментом или котлованом таким образом, чтобы вся ее самая тяжелая часть находилась над центром ямы. После того, данную опору следует поднять краном до вертикального положения и опустить пасынками или стойками на фундамент или в котлован. Устанавливают опору таким образом, чтобы оси траверс опоры располагались перпендикулярно к оси трасс. Затем, в обязательном порядке следует проверить, чтобы совпадение оси опоры было строго вертикально с осью линии. После всего процесса, яму засыпают почвой или же крепят опору на фундаменте. Ямы засыпают слоями вырытой из них земли толщиной сто пятьдесят – двести миллиметров. Каждый слой основательно уплотняют.
Сборка и установка изоляторов. На линии, перед тем, как начать работы по монтажу, изоляторы осматривают и отбраковывают. Сопротивление изоляторов из фарфора проверяют мегомметром на напряжение две тысячи пятьсот вольт. Электрическое тестирование изоляторов из стекла не проводят. На воздушных линиях со штыревыми изоляторами монтаж кронштейнов, траверс и изоляторов рекомендовано осуществить до того, как поднимут опору. Штыревая часть обязательно должна быть вертикальной. Монтаж таких изоляторов с углом наклона до сорока пяти градусов к вертикали позволяется при закреплении спусков к аппаратам и шлейфам опорных конструкций. Крючья и штыри для сохранности от коррозии обязательно покрывают асфальтовым лаком или иным средством от ржавчины. Для опор из дерева без траверс используют крюки. В опоре просверливают отверстие, куда прикручивают крюки при помощи специального ключа. С помощью гаек и шайб, устанавливают штыри на траверсе.
Способы насаживания изоляторов на крюки и штыри
- Изоляторы крепят на крюках и штырях с использованием уплотнительных колпачков из полиэтилена, которые насаживают на штыри и крюки. На поверхность колпачков наносят резьбу для фиксирования изолятора. Производителями выпускаются разные виды колпачков. Размеры некоторых видов колпачков. Марка колпачка ммd1, ммd2, ммd3, ммd4, ммd5, ммd6, ммL, К515 18,5 22 16,9 22 28 35К61826,530,518,631,933,9 43К72026,530,522,931,934,942К92126,530,526,9343771К102026,530,526,9343771
Для разных видов изоляторов, крюков и штырей используются соответствующие им колпачки. К примеру, колпачки К5 используются для закрепления штыревых изоляторов ТФ 20 на крюк прокладываемой линии электропередачи мощностью до одного киловольта, а колпачки марок К6-К10 – для закрепления штыревых изоляторов на штырях линии мощностью до десяти киловольт.
Сфера применения колпачков. Марка колпачка. Тип изолятора Диаметр штыря/крюка, ммКП-12ТФ 1212КП-16, К-4ТФ 1616КП-18, К-5ТФ 2018К6ШФ-20Г, ШФ-10, ШС-10Е 21КП-22, К-7, К-10 ШФ-20Г, ШС-10Д, ШС-10Е23К9ШФ-20Г, ШФ-10Г, ШС-10Д, ШС-10Е25.
Перед тем, как насадить колпачок, его погружают на семь минут в нагретую, до девяноста градусов, воду. В подогретом состоянии его насаживают на крюк на полную глубину колпачка, затем на насаженный колпачок вручную прикручивается штыревой изолятор до упора. После закручивания, на четверть оборота отворачивают изолятор, для снятия возникших напряжений при закручивании. Указанный способ получил наиболее широкое распространение, так как является удобным, быстрым и простым. Крюки и штыри, изготавливающиеся из находящихся под рукой материалов, безусловно, отличаются нестандартной конструкцией, поэтому установка колпачков на такие штыри запрещена. Вследствие чего используют такие методы закрепления изоляторов.
II. С помощью предварительно смачиваемых суриком, смешанным с олифой пеньков и паклей, их крепят на крюках и штырях.
III. При помощи армирования раствором из сорока процентного специального цемента марки четыреста-пятьсот и шестидесяти процентного речного песка. Данный метод крепежа изоляторов обычно применяют при монтаже в мастерских монтажно-электронных заготовок.
IV. Определенные типы изоляторов монтируются при помощи специально предназначенного хомута, который входит в конструкцию изолятора. Сборка производится так: надевают металлическую трубу изолятора на штырь и винт на стягивающем хомуте крепко затягивают. Сборка и установка подвесных изоляторов, собранных в виде гирлянды, обычно, осуществляется на опоре, которая устанавливается сразу с траверсы опоры или с использованием телескопической вышки. При помощи бесконечного троса (каната) гирлянду поднимают на опору.
Сборка и установка электрических проводов линии, передающей электричество. Работы, осуществляемые по сборке и установке рассматриваемой линии, состоят из:
1.раскатки,
2.соединения,
3.подъема,
4.регулирования стрелы провеса,
5.закрепления кабеля.
Раскатка кабелей. Протяжка кабелей на специальном оборудовании для прокладки кабеля. Механизмы для раскатки кабелей. Гидравлические кабельные лебедки, домкраты кабельные, ролики раскаточные
Проводник к месту раскатки привозят в бухтах или барабанах. Для раскатки кабеля применяют различные способы и внедряют различные механизмы. При наличии необходимости раскаточное устройство устанавливают в самом начале участка, где происходят работы по сборке кабеля. В других случаях применяют специальные раскаточные механические средства в виде транспортеров. Если используют неподвижное раскаточное сооружение, то барабан с кабелем устанавливают на земле, без движущихся механизмов. Механические средства передвигаются при помощи трактора, который тянет за собой устройство по укладке кабельного изделия. Когда кабель уложили на шестьдесят метров за промежуточную опору, то кабель перестают раскатывать. На опорах, в подготовленные смонтированные ролики, раскладывают кабель. Посредством таких приспособлений кабель доставляют к следующей опоре. При таком виде прокладки оболочка кабеля может нарушиться, так как кабельное устройство прикасается к земле. В связи с данным обстоятельством, такой способ прокладки эффективен только в отношении коротких линий. Если участки, на которые прокладывают кабель, благоприятны и не способствуют нарушению целостности кабеля, то допускают этот метод его прокладки. Если линия длинная и есть вероятность повреждения кабеля, то применяют другой способ.
Барабан с намотанным кабелем устанавливают на тяговое приспособление. Конец кабеля помещают в самом начале линии и закрепляют его. Кабель плавно спускается со специальной тележки. В этом случае он не соприкасается с землей. Во время прокладки надо обращать внимание на ее порядок. Нельзя допускать укладывание кабеля слоями или кругами, петлями. На начальном этапе кабельное изделие проверяют на наличие различных дефектов, вмятин или обрыва жил. Недостающую длину кабеля можно восполнить изделиями с такими же техническими характеристиками. Распространен способ прокладки проводника, который специалисты называют «под тяжением». Суть его состоит в том, что легкий канат помещают на опоры. При его помощи кабель протаскивают по заранее установленным роликам. Это исключает его волочение по земле. Такой способ укладки сохраняет его целостность.
Защитное заземление
На опорах воздушной линии должны присутствовать заземляющие механизмы, предназначенные для последующего заземления, защиты от грозы, заземления электрооборудования, которое установлено на опорах воздушной линии. Электрическое сопротивление заземляющего приспособления – не больше тридцати Ом. Опоры, сооружения из металла и арматура железобетонных оснований опор прикрепляются к РЕN-проводнику. На опорах из железобетона его необходимо прикрепить к арматуре стоек из железобетона и подкосов опор. Штыри и крюки опор из дерева воздушной линии, а также опор из металла и железобетона при подвеске на них СИП с изолированным несущим кабелем не заземляются. Исключением являются крюки и штыри на опорах, на которых созданы вторичные заземления и заземления для сохранности от воздушных перепадов напряжения. Для осуществления заземлений штырей и крючьев на опоре по всей длине монтажа изоляторов кладут проволоку из стали диаметром не меньше шести миллиметров. Данную проволоку с покрытием против ржавчины опускают вниз и соединяют с заземляющим механизмом. Для опор из железобетона применяют арматуру только лишь из металла для заземляющего спуска. Все вышеперечисленные соединения осуществляют болтами или сваркой. После возведения воздушных линий с напряжением до одного киловольта, на опорах на высоте не меньше ста пятидесяти сантиметров от земли, эксплуатирующее предприятие устанавливает (наносит) необходимые обозначения:
1. порядковый номер трассы;
2. номер опоры;
3. дата монтажа опоры;
4. дистанции от опор электрической линии до линии связи.
На опоры, когда на них присоединяют соединительные муфты оптического кабеля, на расстоянии два-два с половиной метра от земли наносят постоянные знаки:
1. аббревиатура ВОЛ или волоконно-оптическая связь;
2. нумерацию соединительных муфт.
На опорах воздушной линии с мощностью более одного киловольта устанавливают следующие обозначения:
- номер опоры по порядку,
2. номер воздушной линии или аббревиатуру;
3. на опорах воздушной линии, состоящих из одной или двух цепей также должно быть обозначение соответствующей цепи; - при размещении соединительных муфт на опорах оптического кабеля, наносятся условные обозначения (аббревиатура) и соответствующий номерной знак муфт;
- расцветка фаз — на воздушных линиях с напряжением тока выше тридцати пяти киловольт;
- плакаты с предупреждением — на всех без исключения опорах воздушной линии в многолюдной местности;
- а также плакаты, на которых указано расстояние от опоры воздушной линии до линии связи.
На основании распоряжения руководства предприятия, эксплуатирующего воздушные линии, на опорах можно размещать дополнительную нужную информацию. Эти данные необходимо размещать на одном знаке. Указатели на опоры наносятся на высоте, которая не превышает два метра, а таблички информационного характера размещают на высоте двух с половиной метров. Все это необходимо размещать со всех сторон опор, чередуя левую и правую, а на дорожных переходах плакаты вешают строго со стороны дороги.
На воздушных линиях сто десять киловольт и выше, обслуживание которых планируется осуществлять с применением вертолета, вверху каждой пятой опоры монтируются номерные знаки, которые можно увидеть с вертолетов. Знаки для ВЛ с напряжением семьсот пятьдесят киловольт должны быть покрыты эмалью, и соответствовать нужному размеру (400×500 миллиметров).
Трансформатор – это механизм, который предназначен для изменения отдельной величины передаваемой электроэнергии (значение тока и напряжения). Силовой трансформатор – это основной элемент большинства электрических подстанций. Подготовка к работе по сборке кабельных линий. При сборке новых линий и реконструкции старых применяют новые технологии наряду с другими, постоянно используемыми. Так, готовят кабель определенного, бумажного, типа пропиткой. Применяют изоляционный материал из пластмассы, резины, а также получил широкое распространение кабель с изолирующим материалом из полиэтилена. Такие материалы отличают высокой механической и электрической характеристиками. Материал из полиэтилена наиболее эффективен и при прокладке кабель способен выдержать нагрузки, превосходящие проводники с бумажной изоляцией в несколько, от пятнадцати до тридцати, процентов. Срок службы таких кабелей очень высок, исчисляется пятью десятками лет. Они хорошо сохраняются. Таким образом, использование кабеля с таким видом изолирующего материала, выгодно технически, так как он практичен и намного дешевле других.
Специальные устройства в виде катушек, на которые намотан кабель, доставляют на нужный участок. При этом используют специальное приспособление. Количество кабеля зависит от его сечения и размеров устройства, на которое наматывают изделие. Длина наматываемого кабеля зависит от его диаметра. Выгружают кабель аккуратно, применяя нужное приспособление. Обычно используют краны, так как вес барабана значительный. Для такого рода работы получают разрешение от компетентных органов. Отведенный участок очищают, размечают при помощи колышков. На участках пересечения с другими линиями, уже проложенными, предварительно надо решить вопрос с представителями заинтересованных организаций. Решение вопроса зависит от их мнения по этому поводу. Чтобы обнаружить другие подземные линии, роют траншеи небольших размеров. Во избежание возможных повреждений подземных сооружений, работы проводят рабочие без применения механизмов, с обязательным участием представителя вышеуказанного учреждения. Укладка кабеля открытым способом предусматривает определенные кабельные сооружения, производственные строения и установки опорных конструкций. Уровень каждой кабельной трассы зависит от типа применяемой изоляции. Если для кабеля с напряжением десять-тридцать пять киловольт, применяют с бумажной пропиткой изоляцию, то эта разница составляет пятнадцать (пять) метров.
Кабели с пластмассовой, резиновой, полиэтиленовой изоляцией разница уровней не ограничена. Перед началом сборки кабель осматривают на предмет отсутствия внешних повреждений и герметичности закупорки его концов. Проделанная работа оформляется соответствующим актом. Сборка кабеля, имеющего изоляцию с бумажной пропиткой, происходит при определенной температуре воздуха. Если термометр показывает минус шесть градусов, то его монтаж осуществляют после определенного подогрева, так как такой тип изоляции на морозе становится твердым, не сгибается и при прокладке возможны её нарушения. Доступный и легкий способ подогрева изоляции – это её помещение в теплое здание, сооружение. Время разогрева зависит от того, насколько прогрет воздух в строении, но в среднем составляет семьдесят два часа, если в помещении десять градусов тепла, двадцать четыре часа при условии температуры в помещении двадцать пять градусов тепла и при температуре воздуха тридцать-сорок градусов тепла материал разогревается в течение восемнадцати часов. Если нет возможности подогревать кабель таким способом или при отсутствии необходимого времени, кабель разогревают непосредственно на барабанах посредством применения электрического тока. Обязательно надо следить за температурой. На наружном покрове кабеля температура не должна превышать двадцать градусов. Если кабель имеет полиэтиленовую прокладку, то таких проблем не возникает. С ним можно работать в морозную погоду, в минус пятнадцать — двадцать градусов. Подобная устойчивость к морозам достигается в результате применения качественных материалов, используемых для изоляции.
Самым распространенным способом укладки электрического кабельного изделия считается траншея, вырытая в земле. Этот вид наиболее экономичен и прост. Кабели напряжением до двадцати киловольт прокладывают на глубину в семьдесят сантиметров, а с большим, в тридцать пять вольт, напряжением погружают на метровую глубину. Не делают различия в уровне напряжения при прокладке в городской черте, на уличных и других пересечениях. В таких случаях кабель закладывают на одинаковую, в один метр, глубину. На начальном этапе берут пробы грунта, и по нему определяют места с наличием веществ, оказывающих разрушительное действие на металлические составляющие кабеля. Это может быть грунт с примесью извести, соли и так далее. Рекомендуют обходить подобные места. Если это невозможно по техническим причинам, то применяют защитные меры. Траншеи роют при помощи специальных механизмов. Обычно используют экскаваторы. На дне траншеи делают засыпку из песка или мелкого грунта, сверху кабельную линию также засыпают слоем земли. Это делают с целью сохранения целостности кабеля после давления, оказываемого засыпанной землей.
Раскатка кабеля. Сложность трассы определяет и метод работы с укладкой кабеля. Если линия не имеет пересечений с другими, уже проведенными линиями, то трудностей с укладкой не возникает. Специально механическое приспособление движется вдоль линии прокладки, укладывая кабель в подготовленное место. Если имеются вышеуказанные пересечения, то барабан с намотанным кабелем помещают в одном конце линии и вытягивают необходимую длину при помощи определенного тягового механизма. До начала этих работ трос от тяглового механизма укладывают на дно трассы, пропускают его под уже существующими линиями и соединяют с кабелем, используя при этом монтажный чулок. Его надевают на кабельную оболочку и закрепляют при помощи проволоки. Длина такого соединения должна составлять пятьдесят сантиметров. Кабель разматывают постепенно, начиная с верхней части барабана. Устройство, которое помогает раскатывать кабель должно быть снабжено тормозом. Механизм, который вытягивает кабель с барабана, защищают от механического воздействия, так как предпринимаемое им усилие зависит от покрытия кабеля. Данное обстоятельство определяет и способ вытягивания: за оболочку или за жилы. Приложенное механизмом усилие измеряет специально закрепленный прибор. Ниже приведены данные с допустимыми усилиями вытягивания различными способами: за жилы или за оболочку изделия, при различных уровнях напряжения. Она наглядно показывает прилагаемые усилия механизма для вытягивания электрического приспособления с определенным видом покрытия. Для уменьшения применяемой силы натяжения используют специальные роликовые приспособления. Их устанавливают на дно траншеи. Дистанцию между шарнирами устанавливают в триста-пятьсот сантиметров друг от друга. На тех участках, где при повороте линия образует угол, устанавливают ролики, называемые угловыми. Кабели укладывают в один ряд. Если кабель мощностью от двадцати до тридцати пяти вольт, интервал между изделиями должен составлять от ста до двухсот пятидесяти миллиметров.
Проводник укладывают в виде «змейки», что обеспечивает его запас. К тому же изделие лучше сохранится, имея определенный запас, в случае воздействия на него давления. В тех местах, где происходит монтировка кабельного изделия, то делают необходимый двухметровый запас. Его используют для сборки муфт и для прокладки дуг компенсаторов, защищающие это приспособление при смещении слоя земли или изгиба кабеля. Если соединительная муфта разрушается в процессе эксплуатации, то ее монтируют второй раз. В Кабельных изделиях мощностью до тридцати пяти вольт в свинцовой или алюминиевой оболочке и изолированных бумагой, радиус изгиба должен составлять 25 и 15D. C резиновой, полиэтиленовой и пластмассовой изоляцией – 15D. Символ D обозначает диаметр кабеля по наружному сечению. Запас кабеля укладывать кругами не рекомендовано. Кабельное устройство повторяет все изгибы кабельной линии. Но трассу следует проложить без допущения крутых поворотов, иначе конструкция кабеля будет нарушена. Необходимо соблюдать допустимый радиус на поворотах. Применяемые защитные средства в виде кирпича или бетонной плиты зависят от мощности изделия. Если у проводника мощность тридцать пять вольт, то сверху земляной насыпи укладывают плиты из железобетона. При мощности прокладываемого устройства до тридцати пяти вольт, то его охраняет слой кирпича, который укладывают сверху, на насыпь. На место нахождения кабельной трассы будет указывать сигнальная лента, выполняющая предупреждающую роль. На электрических трассах часто проводят земляные работы. В таких случаях необходимы предупреждающие знаки. Один из них – это сигнальная лента. Проложенную линию проверяют на наличие сопротивления. Уровень подаваемого напряжения зависит от покрытия кабеля, его оболочки.
На конечном этапе трассу осматривают, составляют и подписывают всю необходимую документацию. После всех тестов также составляют соответствующий документ, свидетельствующий о том, что испытания проведены. Заказчик работы вместе с подрядчиком производят осмотр трассы, и подписывают акт. Для засыпки, грунт, в некоторых случаях берут на месте раскопки, а иногда привозят. Каждый слой засыпают поочередно. Главное чтобы земля, предназначенная для засыпки, не содержала различных посторонних предметов и строительного мусора. Разумнее, при выполнении данной работы, привести чистую землю или песок, чем их очищать. Как правило, проводники с пластмассовой оболочкой и бумажной изоляцией применяются на опасных участках, к примеру, рядом с трамвайными рейсами или железнодорожными путями. Осуществляются специально предназначенные меры по защите от коррозии металлических составляющих кабеля. Кабели, которые имеют полиэтиленовую оболочку, разрушения не бояться, поэтому их прокладывают в разный вид грунта. Повышенная герметизация кабеля хорошо защищает от повышенной влажности.
При пересечении кабельной линии с автотрассами и железнодорожными рельсами применяется другой метод, который не предусматривает рытьё траншеи. При таком методе прокладки, почва прорезается специальным приспособлением, в виде ножа, посредством давления воздуха на землю. Такая работа заключается в следующем: по две стороны, например, железнодорожного полотна выкапывают котлованы, в один из которых устанавливают нож пневматическим пробойником. Под влиянием сжатого воздуха, механизм забивается в землю. Пробитое отверстие всегда круглой формы. В него вставляют трубы, выполненные из смеси асбеста и цемента, через которые протягивают электрический кабель. По завершению этой работы, связанной с прокладкой кабельной линии, нужно изготовить чертеж всей трассы, сравнивая ее с постоянными ориентирами. Территория, которая еще не застроена, на чертеже обозначается пикетами.
Размещенная в земле конструкция, сделанная из бетонной панели или трубы, называется блоком. Заливается бетоном или закладывается кирпичом то место, где стыкуются трубы с панелью. Размер глубины помещения в землю такого блока должен соответствовать размеру глубины заложенного кабеля. От верхнего кабеля отсчитывается расстояние. Кабельные колодцы строят для укладки блоковых кабелей. Размещают колодцы на взаимном допустимом расстоянии. В них осуществляют работы, связанные с соединением кабелей и их сборкой. На извилистых и прямолинейных участках сооружают углубления в виде колодцев. При их расположении выбирается наиболее благоприятный вариант расстояния между ними. Это определяется допустимыми параметрами, используемыми при вытягивании каната по его прокладке. При сборке и установке блоков проверяют размер глубины помещения их в землю, качество работ по стыковке труб из железобетонной панели. Допустимый уклон при прокладке блоков составляет ноль целых две десятых процента в сторону колодца. Это дает возможность подземным водам вовремя из него вытекать. Перед тем как начать работы, связанные со сборкой и установкой кабелей нужно проверить каналы в блоке. Изначально их надо прочистить щетками из стали в виде ерша, а затем следует протащить сквозь отверстия, применяя канаты, цилиндр. Перед укладкой, на кабельное изделие наносят смазку, которая его сохраняет. Как правило, используют солидол.
При помощи применения механизмов прокладывают кабели в блоках, а затем затаскивают в предварительно подготовленные каналы. Они располагаются между колодцами. В некоторых случаях их протягивают через несколько колодцев, не применяя разрезания. В то же время не положено допускать превышение допустимых норм тяжения. Когда проводы из блоков прокладывают в траншею, то место их выхода герметизируют материалом, не пропускающим влагу. Бетонные блоки применяют при прокладке кабельной линии. За счет них расходы на прокладку увеличиваются. Они надежнее и прочнее, чем земля, хорошо герметизируют кабель, что в значительной степени понижает его охлаждение. Но с другой стороны, они создают защитную функцию от различного рода нарушений и деформации. Такой вариант прокладки зачастую применяют на сложных участках, отличающихся плохим составом почвы или на местах пересечения с иными сооружениями в виде автомобильных дорог и так далее.
При прокладке в одном направлении больше девятнадцати электрических изделий, применяют галереи или туннели. Подземный туннель монтируют из железобетона, внутри которого, на опоры, укладывается кабель. Габариты туннеля должны давать возможность проводить технические осмотры и работы с обеих сторон. Наружный способ прокладки осуществляют на различных видах конструкциях, а именно: галереях, эстакадах. Устанавливают их на опоры из железобетона и используют на производствах с повышенным содержанием и скоплением горючих материалов или газов, а также на тех участках, где земля содержит «вредные» вещества. Канальное прокладывание кабеля применяют на территориях промышленных предприятий. При этом используют плиту, вес которой не должен превышать семидесяти килограмм, что дает возможность доступа к кабелям, так как плиту можно поднять. Кабель монтируют в определенных помещениях, оборудованных по проекту кабельной линии. Тоннели и каналы должны быть защищены от попадания в них влаги, для чего стыки этих конструкций должным образом герметизируют, а на полу делают уклон для того, чтобы стекала попавшая вода.
В зависимости от длины, каждое сооружение должно подразделяться на отсеки. При этом их перегородки должны составлять сто пятьдесят метров, каждая. В отсеки и сооружения подводят электрическое освещение, вентиляцию, а также помещают средства от пожаров. В них прокладывают кабели в оболочках с пониженной степенью возгорания, что уменьшает уровень пожарной опасности. Кабели прокладывают всей длиной, что дает возможность исключить применение множества соединительных элементов. Небронированное электрическое изделие во всех типах оболочки, не только свинцовой, имеющее сечение в шестнадцать миллиметров и меньше, раскладывают по подготовленным полкам или лоткам. Кабель с сечением в двадцать пять миллиметров, и более укладывают по соответствующим конструкциям и располагают их на взаимном удалении не больше одного метра. После выполнения такой работы, каналы закрывают железобетонными плитами, а сверху их насыпают слой земли, высотой до тридцати сантиметров, а в подземных тоннелях указанный слой должен составлять пятьдесят сантиметров. На территориях предприятия, где имеются ограждения, такая засыпка не рекомендована. В производственных единицах промышленных предприятий кабель прокладывают открытым способом. Для этого используют опоры со скобами, полками и другими удерживающими элементами.
Способ укладки, ручной или механизированный, зависит от веса прокладываемого кабеля. Легкий кабель небольшой длины разматывают и укладывают на опоры рабочие без применения какого-либо механизма. При укладке тяжелых видов проводника используют специальные механические приспособления. После укладки кабели надежно закрепляют, применяя металлические скобы. Крепление происходит с двух сторон. Особенности крепления предусмотрены для небронированного кабеля. В местах закрепления применяют специальные прокладки, изготовленные из эластичного, плотного материала. Они охраняют свинцовую или алюминиевую оболочку от механического повреждения. Кабели с пластмассовой или полиэтиленовой оболочкой, небронированные, закрепляют без применения прокладок. Через перекрытия между этажами и перегородками проводник пропускают сквозь проемы, трубы, после чего оставшиеся в них зазоры надежно закладывают специальным материалом. Кабеля, которые укладывают открытым способом, подлежат индивидуальной технической характеристике, то есть на них наносят все сведения с техническими характеристиками. Соединительные элементы также подлежат идентификации. Эти описания наносят на определенный стойкий материал, который устанавливают через каждые пятьдесят метров, а особенно в месте прохода провода через перекрытие, при повороте трассы и так далее.
Строительная длина кабеля определяет количество соединительных элементов в расчете на один километр кабельной линии. Соединительные муфты устанавливают по двум концам кабелей: вначале и в конце. Она должна быть качественной и прочной. Кроме этого, муфта не должна пропускать ток, влагу. При изготовлении этого соединительного элемента, используют разные материалы. Для соединения кабелей с любым видом изоляции применяют муфты с надлежащей холодной или горячей усадкой. Перед насадкой муфты, с конца кабеля удаляют все защитные слои оболочки до токовыводящей жилы, до фазной ее изоляции. Инструкции, регулирующие такой вид работы, содержат сведения об условиях, от которых зависит размер разделки торца провода. Это марки кабеля, уровень его напряжения и другие технические особенности.
Способ соединения посредством горячей усадки муфты используют при всех способах укладки кабельной линии. Он отличается долговечностью. Такой вид муфт может храниться длительное время, не теряя своих соединительных качеств. Размер таких муфт подходит для кабелей разного типа и разного сечения жил. Они универсальны и поэтому исключают необходимость в затратах на приобретение других соединительных элементов. Муфта с горячей усадкой состоит из элементов в виде шланги, трубки, которые изготовлены из полимеров. Этот материал очень пластичен, поэтому элементы муфты легко надеваются на разделанный кабель. При их нагреве, они, за счет своей эластичности, плотно обхватывают элементы разделанного кабеля и фиксируют. Таким чином образуется надлежащая конструкция. Необходимая температура для усадки, должна составлять сто двадцать- сто пятьдесят градусов. Требуемая герметизация достигается за счет клея и мастики, которые наносят на внутренние поверхности всех элементов. При нагревании, эти материалы плавятся, растекаются, заполняют все пустые места. Кроме этого, используют специальные добавки, способные скорректировать электрическое поле. Соединение кабелей, состоящих из трех жил, посредством муфты с горячей усадкой, не отличается от сборки кабеля, имеющего одну фазу. В первом случае применяют перчатки, которые надевают сразу на три фазы кабеля.
В состав муфты входит специальная система заземления, напаянного, при помощи которого собирают проводник заземления, отвечающий за непрерывность всей цепи заземления. Функцию охраны такой конструкции от разрушения выполняет специальная герметизирующая лента. Для заземления муфт используют проводники, выполненные из медного провода. Преимущество горячей усадки муфты состоит в том, что при ее установке не применяют пайку, а, следовательно, нет и опасных газовых выделений. При монтаже муфт из свинца или битума такие выделения присутствуют.
Соединительные элементы в виде муфт с холодной усадкой. Такой вид монтажа имеет несколько достоинств перед муфтой с горячей усадкой. Во-первых, отпадает надобность в их разогреве, следовательно, по сравнению с горячей усадкой, время работы сокращается почти в два раза. Такой эффект достигается за счет спирали, на которую натягивают усадку из резины. При сборке, эту конструкцию удаляют за концы, в результате чего муфта насаживается на кабель. Такой способ позволяет достигать большого герметизирующего эффекта. Эта муфта имеет плотные толстые стенки, что дополнительно сохраняет кабель от повреждений. EPDM-резина, из которой состоит рассматриваемая муфта, устойчива к щелочному, влажному, кислотному воздействию. Существует два вида усадки: холодный и горячий, которые позволяют сохранить все качества кабеля, например, гибкость и надежно защищают его от перепада температурного режима или движения почвенных слоев в различное время года. За счет характерных свойств муфт возможно увеличение разности уровней кабельной линии с бумажной изоляцией. Кабельные линии принимают в работу точно по такой же схеме, как и воздушные. Разница состоит только в испытательных работах и некоторых видах документов, передаваемых заказчику работ представителем компании, выполнявшей данную работу.
Программа испытаний кабельной линии при сдаче работы состоит в следующем:
применяемый изоляционный материал измеряют при помощи подачи высокого уровня напряжения, проверяют жилы и фазы линии на предмет их целостности. Для КЛ мощностью двадцать – тридцать пять киловольт измеряют активную их сопротивляемость и рабочую емкость, проверяют уровень сопротивления, устройств заземления для муфт, смонтированных по концам; на завершающем этапе готовят необходимые документы технического и нормативного характера. Их оформляют соответствующим образом и передают организации, в ведении которой будет находиться передаваемый объект.
К ним относят: необходимый комплект рабочих чертежей и полный проект кабельной линии профильный чертеж линий в местах пересечения с иными инженерными сооружениями. Кроме этого необходим акт о сохранности и состоянии кабеля, поступившего к началу работы сведения о выполнении скрытых работ, проводившихся на месте пересечения линии с другими коммуникациями, сведения о сборке соединений в виде муфт. В завершении надо измерить уровень сопротивления изоляции. Результаты оформляют соответствующим протоколом.