Прокладка кабеля и методы прокладки кабелей и проводов
4.2.1 Протягивание кабеля. Расчеты. Основные расчеты, относящиеся к протягиванию кабеля, сообщаются в настоящем Договоре.
4.2.1.1 Зазор в воздуховодах. Кабели, которые протягиваются в каналах или трубах требуют, чтобы канал или труба для обеспечения безопасной эксплуатации имели внутренний диаметр, превышающий диаметр кабеля. Свободное пространство между кабелем и каналом внутреннего размера называется зазором.
Для одноядерного кабеля внутренний размер каналов должен быть нормальным, по крайней мере в 1,5 раза превышающим размер кабеля, особенно для длинных каналов с некоторыми изгибами вдоль трассы. Для трех кабелей, протянутых в том же канале, размер воздуховода не должен превышать соотношение размера кабеля в диапазоне от 2,8 до 3, потому что при повторах может происходить защемление. В соответствии с другой промышленной практикой, принимается стандартный зазор 30 мм. Для прямых извлечений может быть принят даже меньший зазор.
4.2.1.2 Тяговое натяжение. При оценке аспектов прокладки кабеля должны оцениваться основные параметры. При протягивании кабеля важно учитывать напряжение. Знание тянущей напряженности важно не только для планирования фактической прокладки, но и для оценки пригодности конструкции кабеля/маршрута, методологий проектирования/укладки.
Следующие уравнения применимы к отдельным кабелям, когда кабель втягивается в окопы или в длинные каналы или трубы. Маршрут должен первоначально делиться на прямые, изогнутые участки, склоны и материковые склоны. Затем рассчитывается тяговое напряжение, необходимое для каждой секции.
При этом начинают с барабана и обязательно учитывают напряжение выхода для каждой секции, как и напряжение входа для следующей. Для того, чтобы избежать относительного движения между проводником и оболочкой с возможным нарушением изоляции, необходимо, чтобы оно соответствовало протягиванию кабельного сцепления, которое крепится к проводнику или проводникам и к оболочке на переднем конце кабеля. Тяговое сцепление также установлено на заднем конце алюминиевой оболочки кабелей. Тем не менее, предполагается, что проводник выдержит напряжение.
4.2.2 Методы прокладки кабелей и проводов
4.2.2.1 Введение. В настоящее время используются следующие пять методов прокладки кабеля:
Вытягивание с помощью лебедки, синхронизированная мощность приводных роликов, гусениц, механическая прокладка и вытягивающая связь. Наиболее распространенным является вытягивающий нос лебедки с последующими силовыми роликами, гусеницами, притягивающей связью и, наконец, механической прокладкой. Ниже приведено краткое описание каждого из пяти методов протягивания кабеля в канале:
4.2.2.2 Протягивающий нос. С помощью этой техники кабель монтируется с помощью лебедки с тяговым тросом, непосредственно подключенным к концу кабеля, или «носу», В этом случае в качестве напряжения, необходимого для прокладки кабеля, принимается сам кабель, и, следовательно, важно, чтобы запирающая напряженность рассчитывалась заранее, чтобы гарантировать не превышающие конструкцию пределы.
4.2.2.3 Синхронизированные приводные ролики. Этот метод основан на использовании нескольких приводных роликов, расположенных через равные интервалы вдоль кабельной трассы. Частота зависит от конструкции кабеля и самого маршрута. Поскольку каждый ролик должен обеспечить равную силу, требуется, чтобы они были синхронизированы, чтобы эффективно работали. Это позволит избежать повреждение кабеля из-за сил сжатия. Как правило, для заполнения роликов используются лебедки, но из-за эффектов приводных роликов напряжение на конце кабеля очень мало.
4.2.2.4 Гусеничные или перетягивающие машины. Гусеницы применяют толкающее усилие непосредственно на внешней оболочке кабеля, и могут быть использованы для прокладки кабеля непосредственно или в сочетании с силовыми роликами или лебедками.
4.2.2.5 Натяжение. С помощью этого метода тянущее напряжение, прикладываемое лебедкой, принимается связью к проволоке, к которой кабель привязывается через равные промежутки. На поворотах связь проходит через тросовый блок и связи. Перед изгибом крепления удаляются и повторяются после изгиба в непрерывном режиме. Напряженность требует устанавливать кабель, таким образом, чтобы давление распределялось по всей длине и по боковой стенке. При этом давление при изгибах сводится к минимуму.
4.2.2.6 Механическая кладка. Есть три метода организации механического участка прокладки:
— Механически раскопанные узкие траншеи, а также отдельная прокладка кабелей: прокладка и засыпка производится традиционными методами после того, как траншея была механически раскопана;
— Траншеи и прокладка кабеля механическим методом: траншеи, прокладка кабеля, а иногда и засыпка выполняются машиной;
— Траншеи, прокладка кабеля, засыпка непрерывная и механизированная: при этом методе траншеи, прокладка кабеля, а иногда траншейная засыпка может быть сделана одновременно в непрерывном процессе по всей длине однородной части звена (суставы должны быть подготовлены заранее). Этот метод используется только для напряжений 170 кВ. Кабели обычно хоронят треугольником с минимальным покрытием в один метр.
4.2.2.7 Другие методы прокладки кабеля и линий в туннеле
- С помощью магнитных лент при прокладке кабеля в туннеле, многие электронагревательные гусеницы помещаются в туннель. Гусеницы работают синхронно и позволяют протягивать кабель в туннеле. В последнее время для того, чтобы сократить сроки строительства и снизить стоимость за счет уменьшения количества соединений, пролет кабеля делается длиннее. Для быстрой и неуклонной прокладки таких длинных кабелей, может быть использована система кабельной передачи данных с магнитных лент.
- На локомотиве и троллейбусной системе. Для монтажа высоковольтных кабелей с диаметром от 3 м до 10 км разрабатывается инновационная методика.
Длинный туннель. Длинные секции кабеля 1350 м должны быть расположены на различной высоте по обе стороны туннеля. Туннель имеет калибр 710 мм железнодорожных путей. Положение в туннеле приводного зубчатого колеса (Магнитного пояса) Направляющего монтажного ролика. Прокладка должна быть достигнута за счет снижения 30-тонных барабанов в кабельных шахтах, где на 700 заказных тележках к тросу прикреплен гидравлический гусеничный кабельный толкач. Тележки руководствуются одним из рельсов и поддерживают в рабочем положении жгут кабеля по туннелю. Пустые тележки припаркованы на одной железной дороге и путешествуют к поворотному столу возле гусеницы, где они принимают кабель от барабана.
Гидравлический локомотивный дизель (блок буксировки), устройство на твердой резине и приспособление с легкой рельсовой колеей буксирует кабель и тележки с поворотным столом вдоль пола в рабочем положении. Локомотив отсоединяется от тележек и переворачивается над ними, одновременно поднимаясь от троллеев до кабельных кронштейнов. Кабель перед тем, как опускаться на настенные кронштейны, извивается. Локомотив имеет максимальное тяговое дышло мощностью 30 кН и может прокладывать кабель при 2 км/ч.
Максимальная скорость перемещения в нерабочем состоянии составляет 4 км/ч. Максимальная нагрузка на растяжение, наложенная на кабель во время обработки, допускающая использование легких кабельных кронштейнов, составляет лишь около 1 кН.
4.2.3 Процесс прокладки
4.2.3.1 Транспортировка кабеля. Кабели традиционно транспортируются на цилиндрических барабанах, допускающих использование легких кабельных кронштейнов. Размер этих барабанов определяется по длине поставляемого кабеля, минимальному внутреннему диаметру барабана, необходимого для выполнения минимального радиуса изгиба кабеля, максимальному размеру и весу, допускаемому в соответствии с действующим транспортным законодательством, обращением ограничения в кабельных объектах, принимающих конкретные нагрузки и размерам ограничений, относящихся к конкретному проекту, для которого используется кабель из комплекта поставки.
Максимальные длины кабелей обычно ограничиваются для ВН и СВН кабелей, которые могут быть доставлены на барабанах и автомобильным транспортом в пределах от 1500 метров для HV и 1000 метров для сверхвысоких кабелей. Если доступ к месту прокладки может быть обеспечен морским путем, кабель может быть доставлен на вертушках или на очень больших барабанах. При этих условиях длина кабеля ограничивается только заводскими установками канатной прокладки или конструкцией кабельной системы.
4.2.3.2 Необходимо контролировать радиус изгиба кабеля, как на барабане, так и во время прокладки, и при окончательном позиционировании, чтобы избежать повреждения кабеля во время транспортировки и монтажа, чтобы обеспечить долгосрочную надежность кабельной цепи. Минимальный радиус изгиба кабеля обычно определяется изготовителем кабеля и варьируется в месте среды. Это зависит от того, согнут кабель контролируемым образом или нет.
Минимальный радиус изгиба, когда кабель сгибают вокруг бывшего кабеля, или при помощи согнутой поддержки, как правило, значительно меньше, чем, когда изгиб формируется естественным образом путем применения к кабелю поперечной силы. На стадии прокладки минимальный радиус изгиба зависит также от необходимости ограничения в приемлемых пределах давления подшипника кабельной боковой стенки, как описано выше. Для конструкции прокладки кабеля необходимо принять все эти аспекты во внимание.
4.2.3.3 Температурный диапазон приемлемой для монтажа кабеля температуры, как правило, определяется свойствами материала, используемого для внешней оболочки кабеля. В большей степени этот диапазон ограничен, когда для внешней оболочки кабеля используется ПВХ, чем при использовании ПЭ. Это, как правило, не является серьезной проблемой для планирования деятельности по прокладке и выбору используемых методов монтажа. Это нужно принять во внимание в тех странах, где имеется большой опыт перепадов температур.
4.2.3.4 Натяжение. Длина. Максимальная длина вытягивания, которая может быть достигнута при использовании тягового носа, является фундаментальной функцией допустимого тянущего натяжения, а также максимальным давлением боковой стенки, которое кабель может выдержать. Для других методов тянущая максимальная длина чаще определяется сложностью транспортировки либо сложностями хранения. При этом не столь важен максимальный размер или вес кабельного барабана, или конструкции.
4.2.3.5 Профиль маршрута. Профиль маршрута имеет большое значение, поскольку он влияет на величину сил, необходимых для прокладки кабеля. Важно, что для проектировщика системы прокладки на ранних этапах проекта доступно полное обследование маршрута, с тем чтобы профиль, который необходимо принимать во внимание, мог привести к максимально допустимой длине участки кабельных установок.
4.2.3.6 Препятствия. В большинстве случаев выбранный кабельный маршрут в той или иной степени по пути следования маршрута будет сталкиваться с препятствиями. Различные методы прокладки были разработаны для того, чтобы обеспечить все возможные ситуации, которые необходимо преодолеть контролируемым образом.
Это нормально для того, чтобы найти целый ряд методов монтажа, используемых вдоль заданной кабельной трассы. Опять же, важно, чтобы были определены все препятствия вдоль предполагаемого маршрута. Важно, чтобы они были известны на ранних этапах стадии проектирования, так как они могут влиять на конструкцию кабеля и выбор метода прокладки, и метода вытягивания.
4.2.3.7 Настройка. Для того, чтобы обеспечить успешную реализацию деятельности по монтажу логистики и сооружения, должны быть тщательно продуманы необходимые меры. Для хранения и обработки кабельных барабанов, как правило, весом от 15 тонн и 30 тонн, должны быть сделаны соответствующие положения. Необходимо тщательно рассматривать доступ к сайту тяжелых транспортеров, наличие подъемного оборудования и подходящие жесткие постоянные для хранения и во время монтажа кабеля.
При решении о направлении извлечения и выборе методов нужно учитывать все вопросы. Вдоль кабельной трассы до фактической прокладки кабеля должно быть установлено необходимое монтажное оборудование. Фактическое необходимое оборудование зависит от используемой технологии прокладки, но во всех случаях оно должно располагаться так, чтобы соответствовать критериям проекта прокладки, и оно должно поддерживаться и закрепляться таким образом, чтобы выдерживать механические силы, генерируемые в процессе работы.
4.2.3.8 Монтаж кабеля. Кабельный барабан перемещается в исходное положение и устанавливается на специальной подставке, которая позволяет барабану вращаться. Эта позиция часто моторизованная для того, чтобы преодолеть силы, необходимые для включения барабана, следовательно, «бэктестинг» на кабеле сводится к минимуму, а также предусматривается возможность контролируемого торможения барабана.
Для обеспечения вращения барабана только с требуемой скоростью должен быть всегда доступен тормозной объект. Затем в любое время под пристальным наблюдением вдоль маршрута в соответствии с выбранным методом устанавливается кабель, чтобы гарантировать, что процесс проходит гладко и, что проектные критерии не превышены.
По завершении этой стадии прокладки в участках, где кабель доступен, например, в желобах, траншеях и туннелях кабеля, он тщательно позиционируется в конечное положение в траншее или корыте или на своих системах поддержки, как определено на этапе проектирования системы, Для гибких кабельных систем смещение происходит вручную, либо с помощью зажимных приспособлений. После успешной прокладки первого кабеля, оборудование перемещается по мере необходимости для следующего кабеля и процесс повторяется, пока все кабели не будут успешно проложены.
4.2.3.9 Завершающая прокладка. Этапы. По завершении процесса прокладки для всех кабелей выполняются конечные этапы прокладки. Для открытой траншеи и прокладки желоба требуется монтаж стабилизированной тепловой засыпки вокруг и над кабелями, нанесение защитных механических барьеров и предупредительных лент и, наконец, восстановление верхних слоев котлована в соответствии с местными требованиями. Для других типов установок требуется прокладка механических удерживающих устройств, таких как утки и короткие ремни цепи, наполнения и закупорки протоков и т.д.
4.2.3.10 Обеспечение качества. Качество материалов, используемых для изготовления кабеля и аксессуаров, и качество производственного процесса само по себе может тщательно контролироваться и заверяться по строгой методике. Также требуется обычное тестирование продукта до доставки. Долгосрочная надежность кабельной цепи может гарантироваться только в том случае, когда такое же внимание в фазе прокладки уделяется качеству.
Поэтому крайне важно, чтобы конструкции прокладки и методов прокладки и монтажа были спроектированы таким образом, чтобы соблюдались установленные критерии. Во время фактической стадии прокладки, важно, чтобы эти критерии были соблюдены. Для этого необходимо правильное использование и размещение всего оборудования, соответствующий контроль на месте и наблюдение на протяжении всего процесса записи и проверка того, что соблюдаются проектные стандарты.
4.2.3.11 Тесты после укладки. Перед тем, кабель будет подключен к системе передачи энергии, нормально провести серию тестов для подтверждения целостности кабельной системы, в том числе кабеля и аксессуаров. Тесты различаются по всей отрасли, но, как правило, включают в себя высоковольтные испытания внешней защиты на кабеле и первичной его изоляции.
Проводят дальнейшие испытания, такие как сопротивление проводника, обваливание и заземление. Исторически испытания HV были DC тестированием. Они до сих пор используются для SCFF кабелей и для внешних испытаний. Было признано, что тестирование DC не подходит для экструдированных кабелей. Оно не в состоянии последовательно выявлять дефекты в системе и потенциально может привести к повреждению тестируемого кабеля. При наличии частот резонансного типа на месте испытаний AC множеств, существует общий переход к тестированию только переменного тока экструдированного кабеля. Дальнейшие разработки в области испытания частичного разряда показали, что сочетание теста PD с тестом переменного тока высокого напряжения является самым надежным средством подтверждения целостности прессованных кабелей перед подключением к системе передачи энергии.