Прокладка кабеля по воздуху применяется для пересечения трасс и быстрого монтажа. Приводятся расчеты пролётов и опор.
Содержание страницы
Определение и сфера применения
Прокладка кабеля по воздуху представляет собой размещение электрического кабеля на опорах и тросах. Применение актуально при пересечении дорог и рек, где подземная укладка дороже или невозможна. В городах использовалась воздушная линия на опорах частотностью до 10 междупутей, что снижало стоимость на 30 процентов. На промышленных площадках применяется подвесной кабель для временных и постоянных соединений, пример — подключение временных трансформаторных подстанций на стройплощадках.
Проектирование кабельной трассы над землей
Выбор маршрута производится с учётом препятствий и охранных зон. Расчет пролёта учитывает ветровую нагрузку 0,6 кПа.
Выбор маршрута, расчет пролёта и допустимого прогиба подвеса
Маршрут трассы определяется инженерно-геодезическими замерами. Кратчайшая линия между опорами не всегда приемлема. Учитывается пересечение дорог, рек и ЛЭП согласно нормативам ПУЭ; минимальные высоты над землей 5,5 м на автомобильных дорогах и 6 м на дорогах с интенсивным движением подтверждены нормативами. Расчет пролета выполняется по формуле цепи с поправкой на температурное расширение и ветер. Допустимый прогиб ограничен 1/150 пролёта для силовых линий; для оптоволокна применяется 1/300. Испытания механической прочности проводятся после монтажа.
Конструктивные элементы и материалы
Опора для кабеля стальная или железобетонная. Тросовые подвесы оцинкованы. Защитный кожух ПВХ для оптоволокна применяется часто.
Опора для кабеля, анкерная опора, тросовые подвесы и защитный кожух
Опора для кабеля выбирается по расчетной нагрузке и ветровому воздействию. Круглые стальные опоры применяются на пролетах свыше 80 метров. Анкерная опора рассчитывается для удержания натяжения и силы трения, пример расчета приведен в ПУЭ с запасом прочности 1,5. Тросовые подвесы используются из оцинкованной или оцинкованной с полимерным покрытием стали диаметром 10–16 мм. Защитный кожух применяется на подходах и пересечениях дорог, материал ПВХ или полиэтилен толщиной 3–6 мм, герметизация муфт производится безвоздушным методом.
Крепления, натяжение и компенсаторы
Крепление кабеля на кронштейнах рассчитано по нагрузке. Натяжение контролируется динамометром. Компенсаторы применяются при изменениях температуры.
Крепление кабеля на кронштейнах, дистанционные держатели, компенсаторы натяжения
Крепление кабеля на кронштейнах выполняется с расчетом на ветровую нагрузку и температурный диапазон. Применяются стальные кронштейны с болтовым соединением и полиэтиленовыми вставками, которые снижают трение и контактную коррозию. Дистанционные держатели используются для разделения фаз и уменьшения электромагнитной взаимной зависимости, стандартный шаг держателей определяется проектом и чаще варьируется от 0,6 до 1,5 метра. Компенсаторы натяжения устанавливаются на анкерных опорах для поддержания рабочего натяжения при изменении температуры и предотвращения провисания; типы включают пружинные и гидравлические решения с регламентом проверки раз в год.
Защита, изоляция и эксплуатационная надежность
Электроизоляция выполнена ПВХ и сшитым полиэтиленом. Заземление организовано через болтовые шины. Антикоррозийная обработка нанесена.
Электроизоляция, заземление и молниезащита, коррозионная защита и защита от птиц
Электроизоляция кабеля воздушного исполнения производится ПВХ или сшитым полиэтиленом с толщиной оболочки по ПУЭ, проверяется напряжением 3–5 кВ в приемочных испытаниях. Заземление опор выполняется цепью с распредшиной и сопротивлением не более 10 Ом в грунтах с удельной проводимостью выше 10−3 См на метр. Молниезащита проектируется с использованием грозотросов на пролётах свыше 100 метров. Коррозионная защита анкерных опор — горячее цинкование с покрытием 80 мкм. Защита от птиц обеспечивается установкой спиральных ограничителей и полипропиленовых отбойников на подвесах;
Монтаж, испытания и обслуживание воздушных линий
Монтаж производится лебедками и домкратами. Испытания напряжением 3 кВ и визуальный осмотр раз в год.
Монтаж воздушной линии с лебедками, герметизация муфт, испытания кабеля и плановое обслуживание
Монтаж воздушной линии производится с использованием кабельных лебедок и тросов. Крепления проверяются по ПУЭ и расчетам пролётов, натяжение контролируется динамометром, значение задаётся согласно табличным данным НТД. Герметизация муфт выполняется с применением холодной усадки или эпоксидных составов, степень защиты IP указывается в проектной документации. Испытания включают измерение сопротивления изоляции и частичные разряды, параметры записываются в журнал. Плановое обслуживание регламентировано по графику осмотров и замера натяжения раз в год.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Используемое оборудование представлено серией кабельных лебедок с тяговым усилием 3–30 кН. Лебедки выполнены с планетарным редуктором и электродвигателем 15 кВт. Приводная станция модульного типа обеспечивает плавный разгон и обратное торможение без рывков. Кабельные домкраты выпускаются с рабочим ходом 1 метр и усилием 10 кН, применяются при подъеме бухт на опоры и при позиционировании кабеля в подвески. Тросы стальные оцинкованные диаметром 8–16 мм поставляются в бухтах 200 метров. Тросы испытаны на разрыв с коэффициентом запаса 6 и сопротивлением коррозии по ASTM B117. Кабельные толкатели гидравлические и электрические применяются для проталкивания сигнальных и силовых кабелей по временным направляющим. Аксессуары включают дистанционные держатели из АМГ-6, анкерные пластины с покрытием Zn и клеммные блоки с IP67. Герметизация муфт производится комплектами с силиконовыми уплотнителями и эпоксидными составами. Инструмент для монтажа включает монтажные стропы 5 т, лебедочные блоки и набор съемных роликов шириной 400 мм. Сертификация оборудования проведена по требованиям ГОСТ Р и ПУЭ. Обслуживание предполагает плановые проверки каждые 250 часов работы и нерегулярные испытания натяжения тросов.
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования. Какие преимущества?
Воздушная прокладка электрического кабеля применяется для пересечения дорог, железных путей и водных преград. Часто используется на временных стройплощадках и в сельской электрификации, где стоимость подземной прокладки превышает цену воздушной. Прокладка обеспечивает минимальные сроки ввода в эксплуатацию и уменьшение земляных работ, примерный срок монтажа линии длиной 1 км с применением тросов и лебедок сокращается до 2–3 рабочих дней. Применение кабельных лебедок повышает безопасность монтажа, регулировка натяжения производится дистанционно, что снижает риск повреждений жил и муфт. В энергетике применяются силовые кабели воздушные с сечением до 300 мм2, в телекоммуникациях — оптоволоконный воздушный кабель и витая пара в воздушной линии для временных и постоянных каналов передачи данных. Преимущества включают меньшую стоимость опор и анкерных опор по сравнению с траншеями, облегченный доступ для ремонта и осмотра, снижение времени локализации повреждений. Ограничения зависят от ветровой нагрузки, коррозионной среды и соблюдения требований ПУЭ при высотных пролетах.
