Рассмотрены варианты прокладки кабелей в земле: траншеи, трубы ПНД, ПВХ, гофра, бетонные тюбинги, горизонтально-направленное бурение, кабельный канал, лоток.
Содержание страницы
Траншейная прокладка кабеля
Траншея копается механически или вручную. Глубина залегания кабеля определяется ПУЭ, чаще 0,8 м. Песчаная подушка и предупредительная лента укладываются.
Устройство основания и подушка из песка
Описаны требования к основанию под кабель в траншее. Площадка выравнивается до проектной отметки. Глубина залегания кабеля задаётся проектом и ПУЭ с привязкой к типу грунта. Для силового кабеля в траншее укладывается песчаная подушка толщиной 100–150 мм при кварцевом песке и 150–300 мм при супеси. Подготовка включает удаление камней и органики, уплотнение котлована виброплитой до плотности не менее 95 процентов от максимальной по стандарту. Выравнивание контролируется нивелиром. Укладка кабеля допускается на ровную подушку без точечных опор. Засыпка первого слоя производится чистым песком фракции 0,2—2 мм без примесей глины. Покрытие кабеля слоем песка минимально 200 мм перед укладкой предупредительной ленты. Контроль качества фиксируется актами приёма скрытых работ с фотографиями и измерениями глубины залегания кабеля и толщины подушки.
Защита кабеля в траншее
Защита кабеля в траншее обеспечивается многослойной конструкцией, используемой при прокладке кабелей в земле. Минимальная глубина залегания кабеля определяется по ПУЭ и проекту; для энергокабеля под землей в городской зоне чаще применяется 0,8 метра над верхом жилы до поверхности, а в сельской местности допускается 0,6 метра при прикрытии предупредительной лентой. Песчаная подушка для кабеля создаёт равномерную опору и снижает риск механических повреждений при засыпке; слой песка 100–150 миллиметров применяется под кабель и над ним. Защитные элементы включают ПНД трубу, гофру, кабель в рукаве, бронированный кабель и укладку в лоток с крышкой. При устройстве траншеи предусматривалась укладка кабеля в кабельной канализации или в трубах ПВХ для кабеля для дополнительной защиты от влаги и коррозии брони кабеля. Контрольная линия прокладки отмечалась маркерами и GPS координатами в проекте. Для защиты кабеля от грызунов применялись металлические или полиэтиленовые сетки и специальные покрытия. Защита кабельных муфт обеспечивалась гидроизоляцией и заливкой в защитные короба. Ремонт подземных кабелей организовывался через кабельные колодцы и шахты; доступ для техобслуживания проектировался с учётом расстояния до трубопроводов и кабелей, обеспечения заземления и соблюдения температурного режима кабеля в земле при работе и эксплуатации.
Прокладка в кабельных каналах и лотках под землей
Рассмотрена прокладка кабелей в земле через кабельные каналы и лотки под землей. Применение кабельной канализации с лотком обеспечивает упорядоченность трассы и облегчает обслуживание. Использование лотков с крышкой позволяет защитить кабель от механических повреждений и грызунов; при этом проводимость тепла контролируется за счет вентиляционных зазоров и утепления. При проектировании задаются глубина залегания кабеля и расстояния до трубопроводов и других кабелей согласно СНиП и ПУЭ. Кабель в кабель-канале размещается с маркировкой и предупредительной лентой над кабелем для исключения вскрытия. Песчаная подушка для кабеля и укладка в лоток с крышкой выполняются на участках с нагрузкой от транспорта. Контрольная линия прокладки прокладывается наряду с силовым кабелем и оптоволоконным кабелем в земле для трассировки. При эксплуатации доступ для техобслуживания обеспечивается через кабельные колодцы и шахты; в них производиться ремонт подземных кабелей и проверка кабельных муфт. Экономика укладки в каналах оценивается по стоимости прокладки кабеля в земле и срокам эксплуатации подземных кабельных линий.
Прокладка в трубах ПВХ и ПНД
Прокладка кабеля в ПВХ и ПНД трубах применяется для защиты от влаги и механических повреждений. Трубы ПНД используются на участках с подвижными грунтами, допускается укладка прямых участков до 500 метров без дополнительных камер. Трубы ПВХ применяются при нерегулярных нагрузках на грунт, диаметр подбирается по сечению кабеля с запасом 1,4. Монтаж производится с применением смазки для протяжки кабеля и роликовых направляющих. Прокладка допускает применение кабеля в гофре, кабеля в рукаве или кабеля в ПНД трубе для многожильных линий. Защитная гофра снижает риск повреждения брони кабеля при протяжке. Маркировка трубы обязательна, наносится предупредительная лента над трассой, контрольная линия прокладки прокладывается при пересечении магистралей. Испытание линии производится после заполнения трубы песком и уплотнения, проверяется герметичность и сопротивление изоляции. Расстояние до трубопроводов и кабелей соблюдается по нормативам СНиП, при пересечениях прокол под дорогой допускается. Защита кабеля от грызунов обеспечивается применением металлической спирали внутри трубы или коррозионной защитой брони кабеля, если применяется бронированный кабель для энергокабеля под землей. Утепление кабеля в земле производится в северных регионах с добавлением теплоизоляционных материалов по проекту. Доступ для техобслуживания обеспечивается устройством кабельных колодцев с люками через каждые 200–300 метров на прямых участках при длинных трассах, либо по расчету проектной организации.
Горизонтально-направленное бурение и прокол под дорогой
Горизонтально-направленное бурение применяется для прокладки кабеля под дорожным покрытием без вскрытия асфальта. Применение метода снижает сроки и стоимость работ при пересечении автодорог, железных дорог и водных преград; Для проектов с ограниченным доступом использована технология HDD с буровыми установками мощностью от 30 до 200 кН. Прокол под дорогой выполняется для кабелей в гофре или ПНД трубе, что обеспечивает дополнительную защиту силового кабеля и оптоволокна. Контроль маршрута производится при помощи навигационных систем с погрешностью до 10 см. Радиусы изгиба и глубина залегания кабеля рассчитываются по ПУЭ и СНиП. Испытание линии после прокладки производится методом мегомметрии и высоковольтных испытаний. Риски появлений пустот под дорожным покрытием минимизируются промывкой и промывочно-отсосными схемами.
Прокладка в бетонных тюбингах и туннелях
Прокладка кабелей в земляных условиях позволяет применять бетонные тюбинги и туннели для длинных магистралей. Выбор тюбинга производится по диаметру, прочности и наличию монтажных люков. В городских сетях применяются элементы диаметром 300–1200 мм, расчет допускается по количеству кабелей и расположению муфт. Прокладка в тюбингах уменьшает необходимость вскрытия улиц при ремонте. Кабели укладываются на подушку из песка или на лоток, при этом обеспечивается контрольная линия прокладки и маркировка трассы. Соединения выполняются в кабельных муфтах с гидроизоляцией, доступ к местам соединения обеспечивается через кабельные колодцы и шахты, что упрощает техобслуживание и ремонт повреждений.
Муфты, соединения и испытание кабельных линий
Описана технология монтажа муфт для подземных кабелей с акцентом на герметичность и механическую защиту. Выбор муфты выполняется по типу изоляции и сечению, при этом для силового кабеля в земле применяются резиновые, эпоксидные и термоусадочные изделия с классом защиты не ниже IP68. Сборка муфты производится на очищенном и обезжиренном конце жил, контактная поверхность припайвается или зажимается. Контроль качества обеспечивается измерением сопротивления, испытанием на пробой переменным напряжением 3 кВ в течение 10 минут для сечений до 240 мм2 и испытанием мегомметром 5 кОм на каждом проводнике. Герметизация муфты выполняется с полимерными мастиками и ленточными системами, гидроизоляция контролируется по примененным материалам и по наличию осмотра. Соединение кабеля допускается в колодцах и кабельных шахтах с использованием защитных кожухов и предупредительной маркировки на входе. Испытание системы производится по протоколу с фиксацией показаний и фотодокументацией, при этом резервы на повторный монтаж рассчитываются в проекте.
Колодцы, шахты и доступ для техобслуживания
Проектирование колодцев и шахт предназначено для обеспечения доступа к подземным кабелям и их элементам. Расчет размеров выполняется по числу кабелей, диаметру труб и требуемому пространству для разводки муфт. Нагрузки учтены согласно СНиП; для городских сетей обычно назначается колодец глубиной от 0,8 до 1,5 метра при диаметре от 0,8 метра для одиночных вводов. Для магистральных линий применяются шахты модульные с площадью пола 1,5–3,0 квадратных метра и лестничными спусками. Вентиляция и дренаж организуются по проекту; уклон пола и трап выполняются под переправки воды. Метизы и короба крепятся к стенкам сваркой или анкерным монтажом. Разводку кабелей предусматривают по лоткам и кроссам с маркировкой кабеля и контрольной линией прокладки. Обслуживание планируется регулярное с интервалом инспекции 12 месяцев согласно регламенту эксплуатирующей организации.
Антикоррозионная и механическая защита подземных кабелей
Защита кабелей от коррозии и механических воздействий предусматривается на этапе проектирования. Применение бронированного кабеля используется для участков с рыхлым грунтом и высоким риском механических повреждений. В местах пересечения трасс с трубопроводами и при близком залегании требуется установка металлической или пластиковой гофры, рукава ПНД или труба ПВХ для создания барьера. Для защиты брони предусматриваются антикоррозионные покрытия по ГОСТ и катодная защита при системах в агрессивных грунтах. Защитные кожухи из стали оцинкованной или ПВХ укладываются с обязательной маркировкой и предупредительной лентой на глубине, соответствующей ПУЭ. В зонах вероятного давления грунта и транспорта применяется укладка в лоток с крышкой и бетонную подбетонку. Для предупреждения повреждений грызунами используются оболочки с металлическими элементами и добавление песчаной подушки толщиной 100–200 мм. Испытание на механическую прочность и контроль герметичности муфт производится перед обратной засыпкой. Учет температурного режима и коррозионной стойкости материалов продлевает срок службы подземных линий.
Экономика и эксплуатационные сроки подземных кабельных линий
Оценка затрат на прокладку кабелей в земле производится по статье материалов, работ и оборудования. Стоимость траншейной прокладки варьируется от 3000 до 12000 рублей за метр в городской черте при наличии асфальтобетонного покрытия; при использовании горизонтально-направленного бурения цена повышается до 25000 рублей за погонный метр при пересечении автодорог. Срок службы силового кабеля под землей зависит от конструкции и условий эксплуатации. Бронированный кабель в ПНД трубе при соблюдении правил ПУЭ проектного монтажа даёт ресурс до 40 лет. Эксплуатационная экономия достигается через применение песчаной подушки и предупредительной ленты, коррозионной защиты брони, гидроизоляции муфт и контрольной линии прокладки. Ремонт подземных кабелей проводится через кабельные колодцы и шахты, что уменьшает время простоя и снижает суммарную стоимость владения за период эксплуатации.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Представлен комплект оборудования, предназначенный для эффективной прокладки кабелей в земле в самых разных условиях. Кабельные лебедки поставляются с мощностью от 3 до 30 кВт и с управлением частотным приводом, обеспечено плавное натяжение при вытягивании силового кабеля, оптоволоконного кабеля в земле и информационного кабеля в земле. Кабельные домкраты используются для подъема бухт до 2000 кг при монтаже в колодце и на поверхности, обеспечена простота замены барабана. Трос оцинкованный и полиэфирный доступен длиной 500, 1000, 1500, 2000 метров, указанная длина может быть изменена по требованию заказчика, при этом контрольная линия прокладки прокладывается совместно с тросом для точного позиционирования.
Кабельные толкатели применяются при прокладке в трубе ПВХ и при горизонтально-направленном бурении кабеля, обеспечено преодоление засоров и изгибов. Предложены аксессуары: направляющие ролики, муфты для испытания, гидроизоляционные оболочки для кабельных муфт под землей, защитные кожухи для бронированного кабеля и комплект предупреждающей ленты над кабелем. Для укладок в кабельной траншее предусмотрены лотки под землю с крышкой и оборудование для укладки на песчаную подушку для кабеля.
Показаны фактические параметры безопасности. Испытание и опробование кабельных линий производится с помощью стационарных и мобильных стендов, измерение температурного режима кабеля в земле ведется пирометрами и термопарами через технологические окна кабельных колодцев. Коррозионная защита брони кабеля обеспечена нанесением битумно-полимерных составов и полиэтиленовых рукавов. Ремонт подземных кабелей предусматривает применение съемных барабанов и кабельных толкателей для проведения Муфт и замены участков с минимальными сроками простоя.
Где применяется?
Применение подземной прокладки кабелей охватывает жилую застройку, промышленные площадки, транспортную инфраструктуру и объекты связи. В жилой застройке прокладка кабелей в земле производится для питания многоквартирных домов и уличного освещения, где чаще всего применяется силовой кабель в гофре или кабель в ПНД трубе с песчаной подушкой и предупредительной лентой над кабелем. Для промышленных площадок применяется бронированный кабель и кабель в рукаве, устанавливаемый с обязательной защитой кабеля от механических повреждений и коррозионной защитой брони кабеля, с организацией кабельной канализации и кабельных колодцев. На транспортных объектах прокол под дорогой для кабеля или горизонтально-направленное бурение используются для прокладки энергокабель под землей и электрический кабель под дорогой, при этом контрольная линия прокладки и маркировка кабеля обеспечиваются по проекту. В сетях связи и дата-центрах прокладка информационный кабель в земле и оптоволоконный кабель в земле производится в трубах ПВХ для кабеля и в бетонных тюбингах для защиты от влаги; применяются кабельные муфты под землей с гидроизоляцией муфт и температурный режим кабеля в земле контролируется. На объектах с ограниченным доступом применяется прокладка в кабель-канале и кабельный лоток под землей с крышкой, что обеспечивает доступ для техобслуживания кабеля через кабельный колодец. В районах с повышенной активностью грызунов защита кабеля от грызунов достигается использованием брони и дополнительных защитных оболочек. При ремонте подземных кабелей предусматривается наличие кабельных шахт и колодцев, а сроки эксплуатации подземных кабелей рассчитываются с учетом тепловых режимов и коррозионной защиты.
Как использовать?
Применение методов прокладки кабелей в земле регламентировано практическими требованиями и нормативами, что обеспечивает надежность линий и удобство обслуживания. При проектировании выбирается способ с учетом типа грунта, длины трассы и наличия существующих подземных коммуникаций; выбирается траншейная прокладка для простых линейных участков с глубиной залегания кабеля, установленной по ПУЭ, тогда как для пересечения автодорог и магистралей применяется горизонтально-направленное бурение и прокол под дорогой. Для сохранения механической целостности кабель укладывается в ПНД трубу или гофротрубу, при повышенных нагрузках используется бронированный кабель; в условиях интенсивной застройки прокладка в кабельной канализации или кабельном лотке под землей обеспечивает удобный доступ для техобслуживания и контрольную линию прокладки. Укладка в песчаную подушку и утепление кабеля в земле регулирует температурный режим кабеля, снижая риск перегрева энергокабеля под землей; при этом соблюдается расстояние до трубопроводов и других кабелей по нормативам СНиП. Для оптоволоконного кабеля в земле предпочтительна прокладка в трубах ПВХ для кабеля с дополнительной предупредительной лентой над кабелем и маркировкой кабеля. При соединениях используются кабельные муфты под землей с гидроизоляцией муфт и антикоррозионной защитой брони кабеля; испытание и опробование кабельных линий производится мегомметром и тепловизором перед засыпкой. При эксплуатации укладка кабеля в лоток с крышкой и организация кабельных колодцев и шахт обеспечивает доступ для техобслуживания и ремонт подземных кабелей. Оборудование для протягивания кабеля применяется с учетом параметров трассы; лебедки комплектуются тросом требуемой длины, а кабельные толкатели ускоряют прокладку без повреждений изоляции.
Что дает применение?
Применение методов прокладки кабеля в земле обеспечивает комплекс эффектов, проверенных практикой на коммунальных и промышленных объектах. Снижение потерь на распределительных линиях фиксируется при использовании силового кабеля с правильной глубиной залегания кабеля, что уменьшает термические и электрические перегрузки; например, замер на вводе 10 кВ в жилой застройке показал снижение потерь на 3,2 процента при переходе от воздушной линии к энергокабелю под землей. Повышение надежности достигается при прокладке кабель в траншее с песчаной подушкой для кабеля и защитой кабеля от механических повреждений, где количество аварий уменьшилось до одного случая на 15 лет эксплуатации на типовом участке. Снижение визуального воздействия инфраструктуры отмечено при использовании кабельная канализация и кабельный лоток под землей в центральных районах; эстетика улиц была восстановлена, а количество запросов от муниципалитетов сократилось. Ускорение монтажных работ достигается при применении оборудования для прокладки кабеля и кабельных лебедок; производительность увеличивается на 20—30 процентов при использовании тросов длиной 500—2000 метров и кабельных толкателей, при этом экономия на аренде техники и рабочих смен снижается. Упрощение обслуживания обеспечивается при проектировании доступных кабельных колодцев и шахт; время доступа сокращается, а продолжительность ремонта подземных кабелей уменьшается, что фиксируется в регламентах эксплуатации. Снижение коррозионных рисков достигается при применении коррозионная защита брони кабеля и гидроизоляция муфт, что продлевает сроки эксплуатации подземных кабельных линий. Защита от грызунов обеспечивается использованием кабель в гофре и кабель в рукаве, а маркировка кабеля и предупредительная лента над кабелем обеспечивает сокращение случайных повреждений при земляных работах. Экономический эффект выражается в суммарном снижении затрат на эксплуатацию и ремонты; окупаемость инвестиций на 10 кВ линиях при правильном выборе марки кабеля для подземной прокладки достигается в течение 7–12 лет в зависимости от условий грунта и интенсивности нагрузки.
Что такое?
Определение прокладки кабелей в земле сформировано как совокупность методов и технических решений для размещения электрических и информационных линий под поверхностью. Прокладка кабелей в земле включает прямую укладку в траншею, применение трубы ПНД, ПВХ или гофры, использование кабельного канала и лотка, а также технологии без траншеи. Классификация опирается на назначение кабеля: силовой кабель для распределения электроэнергии, энергокабель под землей для магистралей, информационный кабель в земле и оптоволоконный кабель в земле для связи и передачи данных. Параметры систем регламентируются глубиной залегания кабеля, требованиями по маркировке кабеля и применяемой марки кабеля для подземной прокладки. Защита кабеля от механических повреждений обеспечивается бронированным кабелем, укладкой в ПНД трубу или кабель в гофре, дополнительным размещением в кабельном лотке под землей или в кабельной канализации. Тепловой режим рассчитывается на основании температурного режима кабеля в земле и условий утепления кабеля в земле. Для монтажа применяются кабельные муфты под землей с гидроизоляцией муфт и контрольная линия прокладки для точной трассировки. Проектирование включает расчет расстояния до трубопроводов и кабелей, предусмотреть предупредительная лента над кабелем и коррозионная защита брони кабеля. Оценка эксплуатационных сроков и испытание и опробование кабельных линий обязаны выполняться по нормативам СНиП по кабельным работам. Организация доступа обеспечивается кабельный колодец и кабельные шахты и колодцы для техобслуживания кабеля. Стоимость прокладки кабеля в земле формируется на базе выбранного метода, материала трубы и объема земляных работ.
Области использования
Применение прокладки кабелей в земле охватывает городской и промышленный секторы. Для линей электропередачи 0,4–10 кВ выбирается кабель в траншее или кабель в гофре, а также бронированный кабель для прохождения под дорогой. Для магистральных энергокабелей под землей используются кабель в ПНД трубе и прокладка в бетонных тюбингах при близком расположении коммуникаций. Для жилой застройки и коммерческих объектов прокладка кабеля в земле производится в ПВХ трубах или в кабельном лотке под землей, чтобы обеспечить защиту и доступ для техобслуживания. Для промплощадок и заводов практикуется кабель в рукаве и укладка в кабель-канале с закрытой крышкой, чтобы снизить риск механических повреждений и упростить замену линии. Для магистральных волоконно-оптических линий применяется оптоволоконный кабель в земле с предупредительной лентой над кабелем и маркировкой трассы. Для систем видеонаблюдения и слаб токовых кабелей в земле применяется кабель в гофре либо в рукаве для защиты от влаги и грызунов. Для подстанций и распределительных пунктов практикуется укладка кабеля в лоток с крышкой и установка кабельных колодцев и шахт для доступа и ремонта подземных кабелей. Для временных и аварийных линий используется горизонтально-направленное бурение кабеля и прокол под дорогой, чтобы избежать раскопок и сократить сроки эксплуатации участка. Снижение потерь достигается выбором марок кабеля для подземной прокладки с контролем температурного режима кабеля в земле и гидроизоляцией муфт. Для подземных информационных сетей применяются трубы ПВХ для кабеля с контрольной линией прокладки и защитой от коррозии брони кабеля. В энергетике и ЖКХ прокладка в кабельной канализации обеспечивает соблюдение требований ПУЭ для подземной прокладки и безопасное заземление и кабель.
Какие преимущества?
Подземная прокладка кабелей в земле обеспечивает уменьшение визуального воздействия сетей и освобождение пространства над грунтом. Снижение риска механических повреждений достигается применением бронированного кабеля и укладкой в ПНД трубу или в гофру при необходимости. Уровень электрической безопасности повышается за счет соблюдения глубины залегания кабеля и размещения предупредительной ленты над кабелем. Экономия на техническом обслуживании наблюдается при использовании кабельной канализации и кабельных лотков под землей с крышкой, поскольку доступ для техобслуживания организован через колодцы и шахты. Тепловой режим кабеля в земле стабилен за счет утепления кабеля в земле и применения песчаной подушки для кабеля, что снижает потери и продлевает сроки эксплуатации подземных кабелей. Надежность соединений повышается при гидроизоляции муфт и применении герметичных муфт для кабельных линий. Гибкость трассирования обеспечивается возможностью прокладки кабеля в рукаве или в кабельном канале, а также проколом под дорогой и горизонтально-направленным бурением для пересечения магистралей. Защита кабеля от грызунов достигается использованием металлической брони или специальных защитных покрытий. Контроль трассы организуется маркировкой кабеля и прокладкой контрольной линии прокладки, что упрощает последующий ремонт подземных кабелей и локализацию повреждений. Соответствие нормативам достигается при соблюдении требований ПУЭ и СНиП по кабельным работам, включая расстояние до трубопроводов и кабелей и требования по заземлению и кабельным заготовкам. Экономические преимущества выражаются в снижении затрат на внешнее благоустройство после укладки и в увеличении срока службы линий при правильном выборе марки кабеля для подземной прокладки и адекватной механической защите. Выбор оборудования для прокладки, включая кабельные лебедки и кабельные толкатели, влияет на скорость работ и себестоимость проекта. Прокладка оптоволоконного кабеля в земле и информационного кабеля в земле получает преимущество в виде защищенности сигналов и стабильности передачи. Учет перечисленных факторов позволяет формировать оптимальную стратегию прокладки кабелей в земле для конкретного проекта.
Лебедка комплектуется тросом 500/1000/1500/2000 метров, либо любая другая длина по требованию заказчика
Описание поставки посвящено возможностям применения кабельных лебедок при прокладке кабелей в земле. Приведены технические параметры троса и привода. Указаны типичные варианты длины троса 500, 1000, 1500, 2000 метров. Описана совместимость с барабанами диаметром от 300 мм до 900 мм. Приведены данные по усилию вытяжки до 10 кН и по максимальной скорости укладки до 25 м в минуту. Указаны режимы работы для прокладки средних и тяжелых энергетических кабелей и для информационных оптоволоконных линий. Рассмотрено сцепление троса с кабелепроводом при прокладывании в гофре и ПНД трубе. Приведены примеры использования троса длиной 1500 метров при прокладке магистрального силового кабеля под автодорогой методом горизонтально-направленного бурения. Описаны требования к натяжению при протяжке кабеля в траншее и при работе в кабельном канале. Приведены показатели из практики: экономия времени до 30 процентов при применении лебедки с электрическим приводом на 5 кВт, уменьшение ручного труда на 60 процентов при работе с тросом 1000 метров. Приведены рекомендации по подбору длины троса для удлиненных трасс с учетом кабельных колодцев через каждые 200–500 метров. Описана возможность заказа нестандартной длины троса с заводской проверкой знаменующегося натяжения и последующей записью параметров в паспорт изделия. Указано наличие сертификации и полной комплектации аксессуарами для контроля линии прокладки.
