Электромонтаж кабельных линий. Подготовительные мероприятия
Прокладка кабельных линий
При создании кабельных линий и ремонте уже эксплуатируемых параллельно с успешно применяемыми БПИ кабелями, а также из резины или пластмассы, используют кабели с изоляцией из СПЭ. Данный вид изоляции обладает значительными изолирующими характеристиками, устойчив к повреждениям и перепадам температур, выдерживает длительные токи нагрузки, а срок эксплуатации его может достигать 50 лет. Как итог, прокладка кабеля из сшитого полиэтилена в траншее является рациональным и выгодным по стоимости решением.
На место осуществления электромонтажа кабель доставляют на специальных барабанах, его длина может варьироваться от 200 до 2000 м., разгружается кабель с помощью спецтехники – автокранов или кабельных транспортеров.
Электромонтаж кабеля в земле, а также траншеях, трубах или блоках, требует заранее оформленного разрешения на осуществление земляных работ и выполнения разметки кабельной трассы. Если кабельная трасса будет пересекаться с коммуникациями, расположенными под землей, обязательно обсуждение этого вопроса с предприятиями-потребителями этих коммуникаций. Чтобы обезопасить коммуникации от повреждения в результате пересечения их с кабельными линиями, вручную вырываются траншеи небольшого размера для определения места нахождения коммуникаций.
Прокладка кабеля без траншеи, открытым способом, требует проверки кабельных сооружений, производственный площадей и находящихся в них конструкций для электромонтажа кабельной линии.
От типа изоляции кабеля зависят нормы допустимой разницы уровней на трассе прохождения кабельной линии. Для кабелей от 10 до 35 кВ с изоляцией из бумаги, напитанной специальным составом, разница уровней равна от 5 до 15 м, для кабелей с иными видами изоляции разница уровней может быть любой.
Прокладка кабеля требует предмонтажного осмотра кабеля, находящегося на барабанах, и отбраковкикабеля, имеющего дефекты. Важно обратить внимание на то, что кабельные концы должны быть загерметизированы. Итоги осмотра документально фиксируются.
Электромонтаж кабеля с бумажной изоляцией при минус 5°С осложняется тем, что при пониженных температурах изоляция становится твердой и легко повреждается. Для предотвращения повреждений перед монтажом кабель нагревают – заносят его в теплое помещение при t до + 10°С — на 3 суток, при t до+ 25°С – на сутки, при t выше 25°С – на 18 часов. Если сроки не позволяют долгое время отогревать кабель, то его можно нагреть на барабанах с помощью электрического тока, главное, чтобы слой кабеля снаружи не нагревался свыше 20°С.
Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена может осуществляться при 20° мороза без подогрева кабеля, а кабеля из поливинилхлорида – при 15° мороза.
Наиболее известным и экономически выгодным способом монтажа кабельной линии является прокладка кабеля в траншее, при котором кабель до 20 кВ закладывают на глубину не меньше 70 см, а прокладка кабеля 35 кВ в земле, по требованиям А5-92, производится на глубине не меньше 1 метра. Если кабельная линия пересекает оживленные улицы, вне зависимости от напряжения, кабель закладывают на глубину не меньше метра.
При электромонтаже кабеля в земле следует заранее выяснить участки, которые содержат вещества, разрушающие оболочки кабеля, например, известь, шлак и мусор. Если эти места невозможно обойти, то осуществляются действия для защиты кабеля.
Рытье траншеи для прокладки кабеля осуществляется с помощью экскаваторов, как обычных, так и специальных. На дно траншеи засыпается слой мелко просеянной земли без вкраплений разнообразного мусора, поверх уложенной кабельной линии накладывается точно такой же слой. Таким образом осуществляется защита кабеля от повреждений при прокладке в земле.
Монтаж кабеля происходит в несколько этапов, одним из которых является его размотка, выполняющаяся различными способами в зависимости от сложности трассы. Если КЛ не пересекается с коммуникациями, производят укладку кабеля в траншею с использованием кабельного транспортера, который едет вдоль трассы.
Если КЛ пересекается с коммуникациями, то на одном ее конце монтируют кабель, намотанный на барабан и погруженный на устройство, предназначенное для раскатки, оснащенное тормозом, а затем разматывают его с помощью специальной лебедки. Трос лебедки размещают на дне траншеи, проводят под коммуникациями и фиксируют с кабелем, используя монтажный чулок, либо производят сцепление за токоведущие жилы. На оболочку кабеля помещается монтажный чулок для протяжки кабеля и надежно фиксируется с помощью проволочного бандажа длиной не менее 60 см. Размотку кабеля производят с верхнего сектора барабана.
При размотке кабеля с использованием кабельного транспортера, необходимо предусмотреть меры, оберегающие кабель от повреждений. Кабель с оболочкой из сшитого полиэтилена или алюминия тянут за оболочку или жилы. Кабель с оболочкой из свинца тянется исключительно за жилы. Важным нюансом является наличие на устройстве, совершающем натяжение, динамометра для контроля применяемой силы. Запрещено превышать допустимые значения натяжения.
Для того, чтобы уменьшить усилия при натяжении, используют ролики кабельные раскаточные, которые монтируются на дно траншеи через 3-5 м. Если трасса совершает поворот, то в этом месте используется ролик кабельный угловой.
Максимальное натяжение, которое допустимо применять к кабелю с пропитанной изоляцией, изготовленной из бумаги, напрямую зависит от характеристик кабеля, а также напряжения КЛ. Так, кабель с изоляцией, выполненной из бумаги и напитанной маслоканифольным составом, и оболочкой, созданной из алюминия, выдерживает опреденные усилия при возведении КЛ 1 кВ:
- кабель 3х35 мм2, усилие — 1,8 кН;
- кабель 3х50 мм2, усилие — 2,3 кН;
- кабель 3х70 мм2, усилие — 2,9 кН;
- кабель 3х95 мм2, усилие — 3,4 кН;
- кабель 3х120 мм2, усилие — 3,9 кН;
- кабель 3х150 мм2, усилие — 5,9 кН;
- кабель 3х185 мм2, усилие — 6,4 кН;
- кабель 3х240 мм2, усилие — 7,4 кН.
БПИ кабель с оболочкой, выполненной из алюминия, подвергается воздействию ряда усилий при создании линии 6 кВ:
- кабель 3х35 мм2, усилие — 2,9 кН;
- кабель 3х50 мм2, усилие — 3,4 кН;
- кабель 3х70 мм2, усилие — 3,9 кН;
- кабель 3х95 мм2, усилие — 4,4 кН;
- кабель 3х120 мм2, усилие — 4,9 кН;
- кабель 3х150 мм2, усилие — 6,4 кН;
- кабель 3х185 мм2, усилие — 7,4 кН;
- кабеля 3х240 мм2, усилие — 9,3 кН.
Кабель с изоляцией, представляющей из себя бумажные ленты, пропитанные составом, изготовленным из смеси масла и канифоли, и оболочкой, выполненной из алюминия, испытывает на себе некоторые усилия при электромонтаже КЛ 10 кВ:
- кабель 3х35 мм2, усилие — 3,9 кН;
- кабель 3х50 мм2, усилие — 4,4 кН;
- кабель 3х70 мм2, усилие — 4,9 кН;
- кабель 3х95 мм2, усилие — 5,7 кН;
- кабель 3х120 мм2, усилие — 6,4 кН;
- кабель 3х150 мм2, усилие — 7,4 кН;
- кабель 3х185 мм2, усилие — 8,3 кН;
- кабель 3х240 мм2, усилие — 9,8 кН.
Кабель с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой и медными токопроводящими жилами переносит усилия при возведении линии до 35 кВ:
- кабель 3х35 мм2, усилие — 4,9 кН;
- кабель 3х50 мм2, усилие — 7 кН;
- кабель 3х70 мм2, усилие — 10 кН;
- кабель 3х95 мм2, усилие — 13,7 кН;
- кабель 3х120 мм2, усилие — 17,6 кН;
- кабель 3х150 мм2, усилие — 22 кН;
- кабель 3х185 мм2, усилие — 26 кН;
- кабель 3х240 мм2, усилие — 35 кН.
Кабель с изолирующим бумажным слоем, заполненным вязким составом, и токопроводящими жилами, созданными из нескольких алюминиевых проволок, подвергается следующим усилиям при электромонтаже КЛ до 35 киловольт:
- кабель 3х35 мм.кв., усилие — 3,9 кН;
- кабель 3х50 мм2, сила — 5,9 кН;
- кабель 3х70 мм2, сила — 8,2 кН;
- кабель 3х95 мм2, усилие — 10,8 кН;
- кабель 3х120 мм2, усилие — 13,7 кН;
- кабель 3х150 мм2, сила — 17,6 кН;
- кабель 3х185 мм2, сила — 21,6 кН;
- кабель 3х240 мм2, усилие — 27,4 кН.
Укладка кабеля в траншее выполняется в один ряд. Расстояние между кабелями при электромонтаже в земле зависит от напряжения кабеля: при напряжении до 10 кВ – более 10 сантиметров, при 20-35 кВ – не меньше 25 сантиметров. Укладка кабелей в земле выполняется в виде «змейки»с запасом около 2 % от общей длины кабеля, что уменьшает вероятность деформации кабеля при колебаниях почвы и перемены в длине кабеля под влиянием температур.
При осуществлении электромонтажа кабеля, на концах, к которым будут в дальнейшем присоединяться соединительная муфта и компенсаторы, защищающие ее от повреждений, оставляют запас свыше 2 метров. Также этот запас необходим если муфта повреждается и необходимо ее заменить. Не допустим электромонтаж кабеля в виде колец.
В случае, если создаваемая линия изменяет направление своего движения, кабели изгибаются и для того, чтобы их не повредить, существуют нормы для радиусов изгибов. На кабелях до 35 кВ с изоляцией, созданной из бумаги, напитанной маслоканифольным составом, в оболочке из алюминия радиус должен быть от 25 D и выше, в оболочке из свинца – от 15 D и выше; на кабелях из сшитого полиэтилена, а также изоляцией из пластмассы или резины – от 15 D и выше. D – обозначение наружного диаметра кабеля.
Поверх мелкой земли, которой засыпали кабель, на кабельной линии до 35 кВ размещают красный кирпич в один слой, на линии 35 кВ – плиты из железобетона, что защищает кабель от повреждений при осуществлении работ на земле. Сигнальная лента для прокладки кабеля в земле применяется в качестве защиты от повреждений, так как она изготавливается из полиэтиленовой пленки яркого цвета и указывает при осуществлении земляных работ на то, что неподалеку проходит кабельная линия.
Перед тем как засыпать траншею, проверяют изоляцию созданной линии с помощью повышенного напряжения. Защитные покровы кабеля из пластмассы испытывают напряжением 10 кВ. Если проверка прошла успешно, то представитель компании выполняющей монтаж и представитель заказчика осматривают кабельную трассу и документально фиксируют этот осмотр актом на скрытые работы. Затем траншею засыпают грунтом, тщательно утрамбовывая каждый слой. Если земля на месте электромонтажа кабеля содержит разнообразный мусор, то материал для засыпки дополнительно привозят.
При электромонтаже кабельной линии с изоляцией бумаги, пропитанной особым составом, в неблагоприятных для кабеля условиях применяются кабели с защитой из пластмассы или защищаются от коррозии оболочки, выполненные из металла, и броня данных кабелей. Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена в земле, маркированного как ПвП и АПвП, осуществляется в любом грунте. На осложненных участках КЛ осуществляется электромонтаж кабеля с дополнительной оболочкой из полиэтилена (ПаПу, АПвПу); в земле с увеличенным уровнем влажности используют кабель дополнительно загерметизированный кабель (ПвПг. АПвПг).
Когда кабельные линии пересекают автодороги и железнодорожные пути, прокладка кабеля производится скрыто, без выкапывания траншеи, с использованием пневмопробойника. По обеим сторонам от пересекаемой дороги вырываются котлованы, в один из них помещают пневмопробойник, который под гнетом сжатого воздуха из компрессора, фиксируется в земле. Поскольку стенки пневмопробойника утрамбовывают землю, пробитое отверстие остается круглой формы. В это отверстие укладывают асбестоцементные трубы, а затем производится протяжка кабеля через них.
По окончании всех работ выполняют чертеж, на котором обозначают кабельную трассу, соотнося ее расположение с расположением постоянных объектов в данной местности. Если территория не застроена, то расположение КЛ обозначают специальными опознавательными знаками.