Выбор силового кабеля в грунте основан на условиях: бронированный кабель или кабель в защитной трубе размещается на песчаной подушке.
Содержание страницы
Цель и область применения
Определение типа кабеля при прокладке в земле выполняет функцию сопоставления эксплуатационных условий с техническими характеристиками продукции. Выбор ориентирован на силовой кабель в грунте, кабель с полиэтиленовой изоляцией, кабель с полиэтиленовой оболочкой типа ПЭ. Учитывается наличие коррозионной защиты оболочки, требование противопожарные требования к кабелю, требования ПУЭ и стандарт ГОСТ на кабели. Применение регламентируется для уличного освещения, распределительных сетей 0.4 кВ и 10 кВ.
Классификация кабелей для подземной прокладки
Классификация разделена по материалам оболочки, наличию брони, числу жил и сечению, по назначению и по типу изоляции.
Кабели по конструкции жил и сечению
Кабельная конструкция определяется количеством жил и материалом проводников. Многожильный кабель обеспечивает гибкость при прокладке в трудных трассах, одножильный кабель предпочтителен для стационарных линий с высокой механической нагрузкой. Для распределительных сетей выбирается кабель марки NYM или АВВГ с медными жилами; для длинных магистралей возможен выбор с алюминиевыми жилами при условии увеличения сечения.
Сечение кабеля рассчитывается по току и нагреву. Пример ‒ расчёт для силового кабеля 3х1,5 мм² и 3х5 мм² показал допустимую нагрузку 10–16 А и 25–35 А при температуре грунта 15 °C. Методика расчета включает температурный коэффициент кабеля, электрическая емкость кабеля учитывается при длинных линиях. Маркировка и нормативы ПУЭ и ГОСТ применяются для подбора сечения; выбор сечения по току выполняется с запасом на нагрев и компенсацию падения напряжения.
Материалы оболочки и изоляции
Полиэтилен ПЭ применяется для кабеля с полиэтиленовой оболочкой типа ПЭ; изоляция XLPE обеспечивает стойкость.
Полиэтиленовые оболочки ПЭ и их свойства
Полиэтиленовые оболочки ПЭ применяются для защиты кабеля в грунте от влаги и химического воздействия. Изделия с оболочкой типа ПЭ обладают низкой диэлектрической проницаемостью, что снижает электрическая емкость кабеля и уменьшает потери при длине трассы до сотен метров; Полиэтилен укрепляется антиоксидантными добавками и стабилизаторами для работы при температурном режиме эксплуатации от -40 до +70 °C. Поверхность сопротивляется механическим воздействиям, при этом коррозионная защита оболочки сохраняется в агрессивных грунтах.
Негорючие и пожаробезопасные решения
Кабель с негорючей оболочкой применяется там, где предъявляются противопожарные требования к кабелю и трассе.
Кабель с негорючей оболочкой и противопожарные требования
При подземной прокладке кабель с негорючей оболочкой выбирается по нормативам ПУЭ и ГОСТ. Огневое сопротивление оболочки указывается в сертификате, класс по дымообразующей способности и токсичности проверяется лабораторно. Прокладка производится с учётом пожарных разрывов между трассами, доступов для локализации очага и сигнализации повреждения кабеля. Применение кабеля с негорючей оболочкой уменьшает риск распространения пламени внутри кабельных каналов и в технологических каналах.
Бронированные и механически защищенные кабели
Бронированный кабель применяется там, где требуется механическая защита и коррозионная стойкость оболочки.
Футляры, гофротрубы и коррозионная защита оболочки
Футляры применяются для механической защиты при прокладке силового кабеля в грунте в городской застройке и на промплощадках. Гофротрубы используются для ускорения монтажа кабельной трассы и обеспечения возможности замены многожильного или одножильного кабеля без вскрытия траншеи. Антикоррозионная защита оболочки выполняется путем нанесения полиэтиленовой изоляции ПЭ или дополнительного полимерного покрытия, сварной стальной оплетки или лакокрасочного слоя. Для участков с повышенной влажностью применяется катодная защита и контроль коррозии по графику обслуживания.
Кабели с экраном и заземляющие проводники
Кабель с экраном применяется там, где требуется снижение электромагнитных помех и контроль токов утечки.
Кабель с проводом заземления и требования к заземлению
Применение кабеля с проводом заземления при прокладке в земле регламентируется нормами ПУЭ и ГОСТ; обязательна проверка сопротивления изоляции и целостности экрана. Для распределительных трасс выбирается многожильный кабель с экраном или отдельный провод заземления, соединяемый через муфты с клеммными колодками. Глубина прокладки и коррозионная защита оболочки влияют на выбор материала заземлителя. При напряжении линии 0.4 кВ и 10 кВ контроль заземления выполняется периодически; протоколы испытаний сохраняются.
Выбор сечения и расчет теплового режима
Расчет сечения производится по току, температурный режим учтен, сечение 3х1,5 мм² и 5 мм² рассмотрено.
Сечение кабеля 3х1,5 мм², 5 мм² и выбор по току
Расчет производится по току и по нагреву в грунте. Для линии питания освещения с напряжением 0.4 кВ типовое решение, кабель 3х1,5 мм² для потребителей до 10 А при длине до 50 м при прокладке в защищенной трубе. При удалениях свыше 50 м либо подключении нагрузок до 20 А применяется кабель 3х2,5 мм² или 3х5 мм². Учет температуры грунта, температурный коэффициент кабельной изоляции XLPE и снижение токовой нагрузки из-за групповой прокладки учитываются при выборе сечения. Исполнение с медными жилами рекомендовано для устойчивой контактной проводимости.
Методы укладки в грунте и глубина прокладки
Выбор метода укладки кабеля при прокладке в земле определяется типом кабеля и глубиной прокладки, траншея, ГНБ.
Технология траншеи, песчаная подушка и засыпка щебнем
Проектирование траншеи начинается с определения трассы и нормирования минимальной глубины. Глубина прокладки кабеля рассчитывается по напряжению линии 0.4 кВ или 10 кВ и по требованию ГОСТ. Траншея копается с уклоном для отвода воды. Песчаная подушка толщиной 100 мм укладывается под кабель с полиэтиленовой оболочкой типа ПЭ. Кабель в защитной трубе располагается на подушке. При механическом риске добавляется слой щебня 50–150 мм. Предупреждающая лента прокладывается на 200 мм выше кабеля. Засыпка производится послойно и уплотняется.
Специальные трассы и подложки
Прокладка под дорогой и ГНБ требует гибкий кабель для прокладки в земле на песчаной подушке с футляром.
Прокладка под дорогой, под железнодорожным полотном, ГНБ
При переходах под дорогой и ж/д полотном выбор кабеля определяется механической нагрузкой и ограничением доступа. Для ГНБ применяются гибкий кабель для прокладки в земле с полиэтиленовой оболочкой ПЭ или бронированный кабель, при этом кабель в защитной трубе применяется при ограниченном расстоянии от полотна. Глубина прокладки нормируется по ПУЭ; метод укладки в траншее заменяется направленным бурением при недопустимости вскрытия проезжей части.
Муфты, герметизация и восстановление целостности
Герметизация муфт производиться с применением гильз, смол и уплотнений, восстановление оболочки гарантирует защиту.
Кабельные муфты для подземной прокладки и герметизация
При подземной прокладке кабеля с полиэтиленовой изоляцией ПЭ применяются муфты с силовым уплотнением и термоусадочные комплектующие. Муфта подбирается по сечению кабеля и по числу жил; для многожильного кабеля с экраном и кабеля с проводом заземления применяются экранирующие контактные зажимы. Герметизация производится с помощью силиконовых и эпоксидных компаундов с показателями влагопроницаемости ниже 10-9 м/с. Контроль герметичности выполняется давлением и мегаомметром. Булева упаковка муфт защищается от механических повреждений в футляре или кабельном канале.
Испытания, маркировка и эксплуатация кабельной сети
Испытание мегомметром выполняется после укладки кабеля в грунте и фиксации маркировки на кабельной трассе;
Испытание мегомметром, короткое замыкание, кабельная маркировка
Испытание мегомметром проводится после прокладки кабеля в грунте и перед засыпкой траншеи. Проверка сопротивления изоляции кабеля марки NYM и кабеля марки АВВГ выполняется при 500 В для сечений до 16 мм² и при 1000 В для больших сечений. Испытание на короткое замыкание производится в лабораторных условиях с расчетом теплового режима. Маркировка кабельной трассы включает обозначение сечения кабеля, напряжения линии 0.4 кВ или 10 кВ, номера линии и даты испытания, что обеспечивает прослеживаемость и безопасность эксплуатации.
Защита, экология и нормативы
Контроль соблюдения ПУЭ и ГОСТ, предупреждающая лента, коррозионная защита оболочки, защита от грызунов, экологический мониторинг.
ПУЭ, ГОСТ, предупреждающие ленты, защита от грызунов и страховые требования
Соблюдение ПУЭ и требований ГОСТ предписывает применение кабелей с полиэтиленовой оболочкой ПЭ или негорючей оболочкой в местах с повышенным риском. Применение предупредительной ленты над трассой обязательно при глубине прокладки менее нормируемой. Защита от грызунов обеспечивается металлической сеткой или броней. Страховые условия требуют протоколы испытаний мегомметром и проверки сопротивления изоляции, маркировки трассы и наличие документированной коррозионной защиты оболочки.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Оборудование подбирается с учетом типа кабеля при прокладке в земле. Для гибкого кабеля для прокладки в земле допускается использовать лебедки с регулируемым усилием и тормозом, что снижает риск механического повреждения оболочки и экрана. Для бронированного кабеля применяются усиленные тросы и роликовые направляющие, позволяющие обеспечить плавный ввод в траншею без скручиваний. Для кабеля в защитной трубе комплектуются муфты и герметизаторы, рассчитанные на давление грунта и гидростатические нагрузки.
Для кабельных толкателей выбирается мощность, обеспечивающая преодоление трения в гофротрубе и сопротивления песчаной подушки. Для монтажа кабельных муфт для подземной прокладки поставляются нагревательные элементы и вакуумные насосы для дегазации и герметизации. Для защиты от грызунов применяются гофротрубы с металлической оплеткой и коррозионная защита оболочки.
Кабельные домкраты используются при прокладке под дорогой и под железнодорожным полотном, что позволяет контролировать натяжение при технологии горизонтально-направленного бурения. Маркировка кабельная и предупреждающие ленты укладываются одновременно с прокладкой для соблюдения норм ПУЭ и страховых требований.
Где применяется? Области использования. Какие преимущества?
Применение силового кабеля в грунте охватывает жилые кварталы, промплощадки, уличное освещение и промышленные объекты с подземными распределительными сетями. В районах с интенсивным движением применяется бронированный кабель или кабель в защитной трубе, прокладываемый под дорогой с использованием технологии ГНБ и с заделкой в технологические каналы.
Для уличного освещения выбирается тип кабеля для уличного освещения с полиэтиленовой изоляцией ПЭ и негорючей оболочкой при наличии повышенных требований по пожаробезопасности. В зонах повышенной коррозии предпочитается кабель с коррозионной защитой оболочки и футляром для кабеля. При прокладке под железнодорожным полотном применяются специальные многожильные и одножильные конструкции с усиленной механической защитой.
Преимущества фиксируются в долговечности и надежности. Срок службы определяется материалами оболочки, температурным режимом эксплуатации и механической защитой. Выбор сечения кабеля по току и расчет нагрева кабеля снижают потери. Применение кабельных муфт для подземной прокладки и герметизация муфт обеспечивают эксплуатационную устойчивость. Защита от грызунов и предупреждающая лента над кабелем снижают риск повреждений. Испытание кабеля мегомметром проводится перед вводом в сеть.
Как использовать? Что дает применение?
Использование правильного типа кабеля при прокладке в земле обеспечивает долговременную работу энергосетей и снижает количество внеплановых ремонтов. При выборе учитывается: климатические условия, наличие грунтовых вод, ожидаемая механическая нагрузка и требования по заземлению. Применение кабеля с полиэтиленовой изоляцией ПЭ обеспечивает устойчивость к влаге. Бронированный кабель применяется на трассах с высокой механической угрозой. Кабель в защитной трубе используется для проходов под дорогой и в зонах с интенсивной эксплуатацией.
Расчет сечения и проверка температурного режима эксплуатации выполняются по нормам ПУЭ и ГОСТ. Испытание кабеля мегомметром проводится перед вводом в эксплуатацию. Качество монтажа обеспечивается прокладкой на песчаной подушке и засыпкой щебнем при необходимости. Применение кабельных муфт для подземной прокладки и герметизация муфт уменьшают риск проникновения влаги. Защитные гофротрубы и футляры повышают механическую защиту.
Срок службы увеличивается при коррозионной защите оболочки и использовании кабеля с экраном и кабелем с проводом заземления. Предупреждающая лента над кабелем и маркировка трассы сокращают вероятность повреждений.
Что такое?
Определение типа кабеля при прокладке в земле охватывает конкретные параметры, конструктивные особенности и эксплуатационные ограничения. Под типом понимается сочетание материала жил, изоляции и оболочки, наличие брони или экрана, а также способ монтажа и зона применения. Для городской застройки чаще применяются кабель марки NYM в технологических каналах и распределительный кабель с медными жилами для питающих линий 0.4 кВ. На промышленных площадках используется кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами или многожильный гибкий кабель для ввода в трансформаторные пункты.
Кабель с полиэтиленовой изоляцией и кабель с полиэтиленовой оболочкой типа ПЭ рассчитан на прямую прокладку в грунте при температурном режиме эксплуатации от -40 до +50 °C. Для перехода через дороги и железнодорожные полотна применяется кабель в защитной трубе или в футляре, иногда с дополнительной коррозионной защитой оболочки. Обозначение жил кабеля и кабельная маркировка должны соответствовать ГОСТ и ПУЭ.
Выбор определяется расчетом нагрева кабеля, сечением и требованием к механической защите.
Лебедка комплектуется тросом 500/1000/1500/2000 метров, либо любая другая длина по требованию заказчика
При выборе типа кабеля при прокладке в земле оцениваются климат, нагрузка и трасса. Выбирается кабель с полиэтиленовой изоляцией или кабель с полиэтиленовой оболочкой типа ПЭ для открытой траншеи, в сложных условиях рассматривается бронированный кабель и кабель в защитной трубе. Учитывается сечение кабеля и электрическая емкость кабеля при длинных участках. Для наружного освещения применяется тип кабеля для уличного освещения с медными жилами или с алюминиевыми жилами при ограничениях по весу. Нормирование минимальной глубины и метод укладки в траншее согласуются с ПУЭ и стандартами ГОСТ на кабели. Прокладка под дорогой выполняется с использованием технологии горизонтально-направленного бурения при необходимости, а под железнодорожным полотном применяется усиленная защита. Выбор между многожильным кабелем и одножильным определяется схемой распределения и требованием к сопротивлению изоляции. Выбор сечения по току и расчет нагрева кабеля выполняются расчетными таблицами и тепловыми картами.
