Требование — обеспечить заземление кабельной прокладки в соответствии с ПУЭ и стандартами. Контур заземления и заземляющие проводники проектируются с расчетом сопротивления заземления, защита от шагового напряжения и коррозионная защита обязательны;
Содержание страницы
Нормативная база и применимые стандарты
Применение требований к заземлению кабельной прокладки осуществляется на основе ПУЭ, ГОСТ и СП. В ПУЭ приведены конкретные требования к защитному заземлению, занулению и расчетам сопротивления заземления для электроустановок различной категории. ГОСТ Р 50571 определяет правила изоляции кабеля и методы испытаний. СП 31.13330 регламентирует проектирование электроустановок и систему уравнивания потенциалов в зданиях с оборудованием повышенной опасности. Нормативные документы указывают предельные значения сопротивления заземления для трансформаторных подстанций и распределительных пунктов — обычно не более 4 Ом для низковольтных систем с защитой через автоматические выключатели при условии расчетного тока короткого замыкания. Требования по сечению заземляющих проводников заданы в ПУЭ — не менее 16 мм² меди или эквивалент по стали с поправкой на коррозионную защиту. Для кабельных трасс предписывается экранирование кабеля и соединение экранов с заземляющими шинами на начале и конце трассы с обязательным контролем заземления после монтажа. Испытания заземления выполняются по методикам измерения сопротивления с применением токовых и потенциальных электродов, допускается использование клещевых приборов при учёте погрешности. Документация по заземлению включается в исполнительную схему, протоколы измерений и паспорта контуров.
Ключевые понятия: защитное заземление и зануление
Защитное заземление определяется как электрическое соединение корпусов и неиспользуемых частей оборудования с контуром заземления для обеспечения протекания тока замыкания на землю через заземляющие проводники. Зануление определяется как искусственное соединение корпусных частей с рабочим проводником системы питания для обеспечения отключения при повреждении изоляции. Требования ПУЭ регламентируют выполнение защитного заземления и зануления в зависимых схемах, включая обязательное соблюдение требований по сечению и материалам проводников для исключения перегрева при токах короткого замыкания. Контур заземления проектируется с расчетом сопротивления заземления не более нормативного значения в конкретной сети; при прямом включении в нейтраль трансформатора допускается сопротивление до 4 Ом для распределительных сетей 0,4 кВ при условии срабатывания защитного автомата за время, обеспечивающее безопасность. Соединение экранов кабелей производится с использованием заземляющих шин для обеспечения экранирования кабеля и снижения наведённых напряжений, при этом контроль заземления обязателен на всех стадиях монтажа и эксплуатации. Испытания заземления включают лабораторные измерения сопротивления заземления методиками, предусмотренными нормативами, и документирование результатов в технической документации по заземлению для подтверждения соответствия нормам и стандартам.
Контур заземления: состав и функции
Контур заземления определяется как совокупность проводящих элементов, подключённых к земле для отвода токов замыкания и обеспечения электрической безопасности. Состав контура включает вертикальные стержни, горизонтальные проводники, заземляющие шины и места подключения кабельной арматуры. Для кабельной прокладки учитывается необходимость соединения экранов и система уравнивания потенциалов вдоль трассы.
Функция контура — обеспечить ограничение напряжения прикосновения и шагового напряжения при замыкании на корпус оборудования или экраны кабеля. Сопротивление заземления рассчитывается с учётом удельного сопротивления грунта и требуемого тока короткого замыкания. Требования ПУЭ предписывают достижение сопротивления, обеспечивающего срабатывание защитных устройств в нормативные промежутки времени.
Заземляющие проводники выбираются по сечению с учётом токов короткого замыкания и механической прочности. Для металлорукава заземление предусматривается отдельным проводником или через непрерывный металлический экран с контролируемыми соединениями. Коррозионная защита достигается применением оцинкованных или нержавеющих материалов и электрохимических изоляторов при контакте с агрессивными грунтами.
Монтаж контура производится с привязкой к размещению кабельных лотков и трансформаторной подстанции, чтобы обеспечить минимизацию индуктивных и ёмкостных связей трассы и равномерное распределение потенциалов по всей длине кабельной прокладки.
Требования ПУЭ к сопротивлению заземления
ПУЭ предъявляет конкретные значения сопротивления заземления: для электроустановок до 1000 В — не более 4 Ом для TN и не более 10 Ом для IT при отдельных условиях. Проектирование оборудования для прокладки кабеля учитывает эти пределы при расчёте контура.
Измерение сопротивления заземления — методики
Измерение сопротивления заземления производится методами, регламентированными ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81. Для контуров до 4 Ом применяется метод трехполюсного измерения с вспомогательными электродами P и C, расстояние между электродами не менее 10 удалений радиусов контура. Использование четырехполюсной схемы допускается при наличии сложных геометрий и межэлектродных влияний. В условиях высокой проводимости грунта или малой площади участка измерение выполняется методом селективного отсчёта потенциалов с применением усилителя потенциала. Для массивных заземлений, например у трансформаторных подстанций, применяются мостовые методы постоянного тока с точностью до 5 процентов при калибровке испытательного оборудования. Испытания должны проводиться при отключенных линиях и снятых соединениях с контурами молниезащиты и экранов кабелей, исключение ложных токов. При использовании измерителей с автоматическим разнесением электродов контролируется соответствие расстояний требованиям производителя прибора. Периодичность измерений устанавливается в проектной документации — не реже одного раза в пять лет для промышленных объектов и при каждом изменении конструкции трассы кабельной прокладки. Результаты фиксируются в журнале с указанием погоды, влажности грунта, сопротивления каждого вспомогательного электрода и схемы включений.
Документация по заземлению
Требования к документации по заземлению при прокладке кабеля регламентируются ПУЭ и ГОСТами. Проектная документация должна включать схему контура заземления, расчёт сопротивления заземления, перечень заземляющих проводников с указанием марки и сечения, материал и вид заземлителей, привязку к плану трассы кабельной прокладки. Исполнительная документация содержит акты на монтаж заземления, протоколы испытаний и измерений, результаты лабораторных измерений, паспорта оборудования и кабельной арматуры, сертификаты на материалы и коррозионную защиту заземления.
Методики измерения сопротивления заземления обязаны соответствовать ГОСТ 29231 и ПУЭ‑7. Измерения выполняются методом трёх и четырёх заземлителей при учёте влияния приближённых металлических конструкций, кабельных лотков и заземляющих шин. Контроль заземления включает проверку соединения экранов, проверку равномерности системы уравнивания потенциалов и измерение сопротивления петли фаза‑ноль для исключения ошибок зануления.
Документация должна фиксировать требования по сечению заземляющих проводников и металлорукава заземление, указывать места подключения заземляющих шин и подстанции. Испытания заземления выполняются после монтажа оборудования для прокладки кабеля и повторяются при капитальной реконструкции трассы. Хранение документации — в электронном и бумажном виде с указанием даты измерений, фамилий и квалификации исполнителей, применённых приборов и границ допустимых значений сопротивления заземления в соответствии с нормативами.
Проектирование заземления для кабельной прокладки
Проектирование предусматривает расчет контура заземления с учетом требуемого сопротивления заземления по ПУЭ, выбора сечений заземляющих проводников, привязки заземляющих шин и коррозионной защиты. Подбор материалов и монтаж выполняются по нормам.
Требования по сечению заземляющих проводников
Требования по сечению заземляющих проводников регламентируются ПУЭ и ГОСТ. Для медных проводников сечением не менее 16 мм2 допускается защитное заземление розеточных групп и освещения. Для цепей с вероятным током короткого замыкания до 1 кА допускается сечение 10 мм2 медь при обязательном учёте длины трассы и температуры окружающей среды. Для ответственных систем уравнивания потенциалов и соединения экранов кабелей рекомендовано сечение не менее 25 мм2 медь или эквивалент равного проводящего сечения из алюминия с коэффициентом уменьшения 1,6. При заземлении кабельных лотков и металлических частей кабельной арматуры применяется правило — сечения заземляющих проводников не должны быть меньше сечения фазных проводников при использовании зануления; при защитном заземлении допускается снижение сечения по расчету с учётом допустимого нагрева и механической прочности. Для заземления трансформаторной подстанции и громоотвода требуется расчетное сечение с учётом токов короткого замыкания и продолжительности протекания тока; в типовых решениях применяется медь 35–70 мм2. При использовании металлорукава заземление выполняется отдельным проводником сечением, соответствующим правилам для гибких соединений, либо через сплошной экран при гарантии низкого переходного сопротивления. Контроль заземления предусматривает методики измерения сопротивления и лабораторные испытания, документация по заземлению должна содержать расчёты сечений, материалы, способы соединений и коррозионную защиту.
Система уравнивания потенциалов
Система уравнивания потенциалов проектируется для минимизации разности потенциалов между металлическими частями кабельной трассы, оборудованием и землей. Основной принцип — выполнить непрерывное соединение всех металлических оболочек, щитков, лотков и арматуры с единой заземляющей шиной. Соединение экранов кабелей выполняется пайкой или сваркой, предусмотрены болтовые соединения с контролируемым моментом затяжки. Требования ПУЭ направлены на обеспечение допустимого сопротивления цепи замыкания и снижение шагового напряжения по нормам. Для кабельных лотков и металлорукава заземление осуществляется через заземляющие проводники сечением, соответствующим расчетам по току короткого замыкания — минимум 16 мм² Cu для промышленной сети 380/220 В при длине линии до 50 м. Контур заземления привязывается к шинам уравнивания потенциалов через многожильные проводники и гибкие перемычки для исключения механических напряжений. Коррозионная защита заземляющих проводников предусматривается нанесением защитного слоя или использованием нержавеющей стали в агрессивных средах. Контроль заземления выполняется методом измерения сопротивления заземления и методом вольт-метр-амперметра при действующей системе уравнивания, документация по заземлению включается в паспорт проекта и акт испытаний.
Экранирование кабеля и соединение экранов
Экранирование кабеля выполняется для снижения электромагнитных помех и обеспечения эффективного отведения токов повреждения в заземляющую систему. При прокладке кабелей из алюминиевых или медных экранов рекомендуется выполнять непрерывное соединение экранов с заземляющими проводниками на каждом вводе в устройство и через интервалы не реже 100 м по трассе при прокладке в условиях повышенных помех. Соединение экранов должно обеспечивать контактное сопротивление не более 0,1 Ом в местах ответвлений и ввода в шкафы, что достигается применением прессуемых гильз или болтовых соединений с площадью контакта не менее 200 мм².
Принятие решения о заземлении экранов — глухое заземление на одну сторону или соединение с обеих сторон — производится по результатам расчета токов короткого замыкания и анализа помех. При наличии трансформаторной подстанции и общих контуров заземления экраны подключаются к системе уравнивания потенциалов через заземляющие шины с сечением, соответствующим требованиям по сечению для токов КЗ, минимум 16 мм² Cu для сигнальных линий и 35 мм² Cu для силовых кабелей. В местах прохождения через кабельные лотки и металлорукава соединения экранов выполняются с сохранением экранирующей целостности, при использовании заземления металлорукава соединение производится через контактные хомуты с коррозионной защитой.
Контроль заземления экранов проводится при монтаже и эксплуатации методиками измерения сопротивления и лабораторными измерениями с фиксацией в документации по заземлению. Рекомендуется предусмотреть испытания после монтажных работ с измерением сопротивления заземления и проверки соединений экранов под нагрузкой, а также регулярные инспекции каждые 12 месяцев в условиях промышленной эксплуатации.
Кабельная арматура и заземление
Требование — обеспечить надежное электрическое соединение арматуры кабельной трассы с контуром заземления при прокладке кабеля. Металлические детали кабельных муфт, термоусаживаемых и резьбовых соединителей должны быть подключены к заземляющим проводникам через болтовые соединения с контролируемым сопротивлением. Соединение экранов кабеля производится контактно с применением зажимов с площадью контакта не менее 25 мм2 и обработкой поверхности антикоррозионными составами. Для металлорукава заземление выполняется отдельным проводником, проложенным в цельном токопроводящем сечении сечением, соответствующим нормам, либо посредством экранированных фитингов с непрерывной проводящей связью.
Контур заземления и заземляющие шины должны иметь маркировку и доступ для измерений сопротивления заземления без демонтажа узлов арматуры. Сопротивление контактов не должно превышать 0,1 Ом для ответственных соединений в пределах шкафов и муфт. При использовании нержавеющих и медных материалов предусмотреть коррозионная защита с применением электрохимической изоляции и защитных покрытий, совместимых с материалом арматуры. Монтажные заземляющие пластины привариваются или крепятся болтами согласно проекту, контроль производится методиками измерения сопротивления и визуальным осмотром соединений.
Испытания заземления арматуры проводятся после монтажа и после испытаний высоковольтных испытаний кабеля. Документация по заземлению включает схемы соединений экранов, протоколы измерений сопротивления заземления и паспортные данные материалов арматуры. При реконструкции трасс контроль заземления должен быть подтвержден лабораторными измерениями до ввода в эксплуатацию.
Заземление оборудования при прокладке кабеля
Требование — обеспечить защитное заземление оборудования прокладки кабеля согласно ПУЭ. Заземляющие проводники подбирать по сечению, соединения сваривать либо болтовыми клёпками с антикоррозионной обработкой. Контроль сопротивления заземления обязателен.
Кабельные лотки заземление
Заземление кабельных лотков рассматривается как обязательный элемент трассы для снижения потенциалов и распределения токов короткого замыкания. Заземляющие проводники соединяются с лотками через контактные зажимы с контактной площадью не менее 100 мм² меди или эквивалентной стали с медным покрытием. Для стальных лотков рекомендовано применять сварные или болтовые перемычки через каждые 2–3 м на прямых участках и у каждой секции при длине более 6 м. Монтажный зазор между лотком и заземляющим проводником не должен превышать 5 мм без изоляции, для лотков с полиуретановым покрытием предусмотреть механическое удаление покрытия в месте контакта.
Сопротивление петли, включающей лоток и местные соединения, должно вливаться в общий контур заземления ⸺ измерение производится методиками постоянного тока с четырьмя зажимами или методом «клэмп» при наличии непрерывных металлических путей. Для экранов кабеля допускается их соединение к лотку в одном месте на вводе и в нескольких точках на протяжённых трассах для исключения паразитных токов. Особое внимание уделяется коррозионной защите соединений ⸺ применяются лужёные или оцинкованные шины, пассивация и герметизация точек сопряжения.
Защита от шагового напряжения реализуется посредством подключения лотков к системе уравнивания потенциалов с шагом не более 10 м в зонах с публичным доступом. Контроль заземления производится при монтаже и в эксплуатации с оформлением протоколов испытаний и документации по заземлению, где фиксируется сопротивление, тип соединений и материалы. Экранирование кабеля и металлорукав заземляются отдельными проводниками с сечением, соответствующим требованиям по сечению и расчетным токам короткого замыкания, указанным в нормативных документах.
Заземление трансформаторной подстанции
Требование, обеспечить устойчивый контур заземления трансформаторной подстанции при прокладке кабеля с применением оборудования для прокладки кабеля от ЗАО «СИ». Контур заземления проектируется с расчетом допустимого сопротивления заземления, обеспечивающего безопасное протекание токов короткого замыкания и снижение контактного напряжения до нормативных значений. Расчет выполняется на основе максимального тока трехфазного короткого замыкания и коэффициента распределения тока по заземляющим проводникам. Для подстанций напряжением до 35 кВ нормативное сопротивление заземления принимается, как правило, не более 4 Ом для отдельных токоведущих частей, при повышенных требованиях — ниже 1 Ом для оборудования с высоким уровнем ответственности. Заземляющие проводники выполняются сечением, обеспечивающим механическую прочность и токовую способность — медные шины толщиной не менее 8 мм или сталь оцинкованная сечением, эквивалентным медному, в соответствии с требованиями ПУЭ. Система уравнивания потенциалов предусматривается по периметру площадки и подключается к внешним контурам. Соединение экранов кабелей и кабельной арматуры производится с заземляющими шинами и контрольными выводами для измерения сопротивления. Коррозионная защита заземления реализуется порошковым покрытием и анодной защитой в агрессивных грунтах. Монтаж заземления и монтаж кабельных лотков заземление выполняются с применением металлорукава заземление при необходимости механической защиты кабелей. Испытания заземления проводятся методом вольтметр-амперметр и методом клэмп-измерителя; лабораторные измерения оформляются протоколами и включаются в документацию по заземлению. Контроль заземления в эксплуатации предусматривает периодические испытания каждые 12 месяцев и контроль после климатических или строительных воздействий. Интеграция молниезащита с контуром заземления выполняется так, чтобы импульсные токи рассеивались через общую систему, при этом требование разделения токовых путей для уменьшения коррозионного воздействия сохраняется.
Защита от шагового и контактного напряжения
Требование по защите от шагового и контактного напряжения предусматривает проектирование заземления кабельной прокладки с расчетом уровней безопасного напряжения на поверхности земли и на корпусах оборудования. Расчет выполняется на основе ПУЭ и СП 31.13330.2012 с учетом величины тока короткого замыкания и распределения потенциалов в контуре заземления. При расчетах принимается достижение сопротивления заземления, при котором напряжение касания не превышает 50 В для систем TN и 65 В для систем TT при частоте 50 Гц, если не указаны иные нормативы.
Методы снижения шагового напряжения включают устройство выравнивающих проводников и заземляющих контуров вокруг кабельных лотков, применение уплотнённых заземляющих шин и экранов с обязательным соединением экранов и металлорукавов заземлением. Защитное заземление и зануление выполняются с обязательным учетом требований по сечению заземляющих проводников — минимальное сечение медных проводников принимается 16 мм2 для постоянных соединений в цепях защитного заземления при токах до 3 кА, при больших токах подбор производится по расчету с учётом допустимого нагрева и механической прочности.
Монтаж заземления предусматривает коррозионную защиту заземлителей, применение антикоррозийных покрытий и материалов с длительной стойкостью. Контроль заземления производится после монтажа лабораторными измерениями сопротивления заземления и методиками измерения сопротивления с фиксацией результатов в документации по заземлению. Испытания повторяются после ввода в эксплуатацию и при реконструкции трасс.
Коррозионная защита заземления
Для обеспечения долговечности контуров заземления при прокладке кабеля применяются защищённые материалы и конструктивные решения. Материалы токопроводящих частей выбираются с учётом электролитической совместимости с грунтом и эксплуатационной среды. Сталь оцинкованная используется при удельном сопротивлении грунта менее 100 Ом·м, медные проводники применяются при ожидании агрессивной коррозии и при необходимости низкого переходного сопротивления. При глубине заложения до 0,8 м защитное покрытие должно иметь толщину не менее 50 мкм у сварных соединений допускается защита методом горячего цинкования с толщиной покрытия 70–120 мкм.
Применение оболочек и изоляционных материалов предназначено для снижения контакта металла с агрессивными слоями грунта. Полимерные покрытия и компаунды используются в местах стыков и подземных соединений; срок службы у современных составов заявляется от 20 лет при контролируемом pH. Для компенсации коррозии предусматриваются жертвенные аноды из магниевого или цинкового сплава с массой от 1 до 5 кг на точку защиты в зависимости от ожидаемого тока коррозии.
Контроль состояния выполняется планово — не реже одного раза в три года с регистрацией сопротивления в протоколе. Ремонт и замена элементов выполняются при приросте сопротивления заземления свыше 20% или при нарушении целостности защитного покрытия. Документация по заземлению должна включать паспорт коррозионной защиты и карты расположения защитных мероприятий.
Испытания заземления и контроль заземления в эксплуатации
Проверка заземления при эксплуатации кабельных трасс производится в соответствии с ПУЭ и отраслевыми нормативами; Испытания проводят после монтажа оборудования для прокладки кабеля и при вводе в эксплуатацию кабельных лебедок, роликовых систем и металлических кожухов. Контроль включает измерение сопротивления заземления, проверку соединений экранов и целостности заземляющих проводников. Для измерений используются методики с использованием моста или вольт-амперного метода с применением вспомогательных электродов; точность приборов должна обеспечивать погрешность не более ±2 %. Периодичность измерений определяется эксплуатационной документацией — обычно не реже одного раза в год для промышленных объектов и при каждом капитальном ремонте трассы.
При испытаниях фиксируются значения сопротивления заземления контура и отдельных заземляющих шин, состояние коррозионной защиты и соединений металлорукава заземление. Критерии соответствия задаются нормами — для защитных контуров сопротивление должно быть не более 4 Ом в типичных распределительных сетях; для трансформаторной подстанции приемлемые значения определяются проектом и расчетом тока короткого замыкания. Испытания включают проверку системы уравнивания потенциалов, контроль контактов кабельная арматура и тестирование экранирования кабеля по цепям экран–заземление.
Документы по заземлению оформляются с указанием методики измерения сопротивления, результатов испытаний, даты, ответственных лиц и плана корректирующих мероприятий. Результаты лабораторных измерений хранятся не менее 5 лет и используются при модернизации и реконструкции трасс с целью снижения токов короткого замыкания и оптимизации молниезащиты.
Лабораторные измерения и проверка оборудования
Лабораторные измерения выполняются для подтверждения соответствия заземления кабельной прокладки требованиям ПУЭ и проектной документации при применении оборудования для прокладки кабеля от ЗАО «СИ». Испытания включают контроль сопротивления заземления контуров и заземляющих проводников, проверку соединения экранов и целостности заземляющих шин. Используемые методы — метод трёх зажимов для измерения сопротивления одноточечного заземлителя и метод клещевых приборов для определения токов утечки и целостности экрана без отключения сети. Контроль параметров проводится с применением поверенных измерительных мостов и токоизмерительных клещей с погрешностью не хуже 2 %. Испытания оборудования для протяжки и размотки кабеля предусматривают проверку молниезащиты, экранирования кабеля и металлорукава на наличие непрерывного электрического соединения с контуром заземления, проверку коррозионной защиты заземляющих электродов методом визуального осмотра и электрохимического контроля. Документирование результатов производится в журнале испытаний с указанием методики измерения сопротивления, калибровочных данных приборов, температуры и влажности при замерах. Испытания повторяются после монтажа заземления кабельных лотков и после монтажа заземляющих шин. Контроль заземления при эксплуатации предусматривает периодические измерения — не реже одного раза в три года для промышленных объектов и ежегодно для особо ответственных установок.
Методы снижения токов короткого замыкания в кабельных трассах
Применение конструктивных мер для снижения токов короткого замыкания в кабельных трассах предусматривает комплексный подход, включающий выбор сечения и конфигурации проводников, организацию защитного заземления и применение экранирования кабеля. Расчет токов короткого замыкания производится по стандартам IEC и национальным нормам с учетом длины трассы, удельного сопротивления проводников и коэффициентов температуры. Для снижения динамических и термических нагрузок на кабельные системы применяется увеличение поперечного сечения жил — увеличение сечения в два раза сокращает сопротивление проводника на 50% и пропорционально влияет на величину короткозамыкающего тока. Использование трансформаторных и кабельных секционирующих устройств позволяет ограничивать протяжённость участка с высоким короткозамыкающим током. Применение сопротивлений и дугогасящих устройств в цепях заземления обеспечивает снижение токов через контур заземления при однофазных замыканиях. Экранирование кабеля и соединение экранов выполняется с обеспечением непрерывности экрана и его заземления через заземляющие шины с минимальными переходными сопротивлениями, что уменьшает циркуляционные токи и повышает электробезопасность. Монтаж металлорукава с надёжным контактным заземлением снижает индукционные токи при близком прохождении силовых и слаботочных трасс. Для подстанционных и магистральных кабельных линий применяется размещение заземляющих контуров с расчетным сопротивлением менее 4 Ом при распределительных установках до 1000 В — значение проверено практикой проектирования. Контроль заземления и испытания заземляющих контуров выполняются методом вольт-амперной или триактивной двухтоковой методикой с погрешностью измерений не более 5%. Применение разрядников и молниезащиты в сочетании с ограничителями перенапряжений уменьшает вероятность сверхтоков вызванных атмосферными разрядами. Проектирование трасс предусматривает разделение кабелей по группам с учётом взаимной индуктивности, использование симметричных схем прокладки и расчёт времени срабатывания защитных аппаратов с целью уменьшения энергии, выделяемой в месте аварии. Испытания на соответствие требованиям ПУЭ выполняются до ввода в эксплуатацию и повторяются при реконструкции. Документирование расчётов и измерений производится в монтажных актах и протоколах испытаний для проверки соответствия параметров — измерения сопротивления заземления, контроль соединений экранов и целостности изоляции кабеля. Контроль коррозионной защиты заземляющих электродов и периодическая проверка сопротивления заземления обеспечивает сохранение защитных характеристик контура в эксплуатации.
Молниезащита кабельных прокладок
Требование — обеспечить молниезащиту кабельных трасс путём создания непрерывных заземляющих проводников и соединения экранов в единую систему уравнивания потенциалов. Для кабельных лотков и металлорукавов должна предусматриваться возможность выполнения экранирования кабеля и соединения экранов посредством специальных заземляющих шин и болтовых соединений с контролируемым сопротивлением. В районах с частотой прямых ударов молнии свыше 1,5 ударов на км2 в год рекомендуется применение внешних молниеприёмников и воздушных тросов с отводами на контур заземления. Для подземных переходов кабелей применять экранирование с заземлением через заземляющие проводники сечением, соответствующим требованиям ПУЭ — не менее 16 мм2 меди или 50 мм2 алюминия при защитном заземлении линий до 1 кВ, с увеличением сечения при токах короткого замыкания свыше 10 кА. При использовании кабельных лебедок и разматывателей предусматривать соединение экранов до и после кабельной арматуры для исключения индукционных перенапряжений. Контроль заземления проводится методиками измерения сопротивления заземления с применением моста или клещевых измерителей в рабочем состоянии трассы после монтажа. Документация по заземлению должна включать схемы подключения экранов, указание материалов заземляющих шин, расчёты сопротивления заземления и протоколы испытаний. Монтаж заземления выполнять с коррозионной защитой и маркировкой точек измерения.
Защита металлорукава и отдельных элементов кабельной конструкции
Требование — обеспечить электрическую связанность металлорукава с системой заземления с целью снижения риска замыкания на корпус и уменьшения электромагнитного излучения. Соединение экранов и металлорукавов выполняется с использованием заземляющих проводников, присоединяемых к заземляющим шинам с контактным сопротивлением не более 0,5 мОм в типичных промышленных приложениях. Монтаж заземления металлорукава предусматривает применение болтовых соединений с защитой от ослабления и антикоррозионной обработкой, контактная площадь должна обеспечивать сечение эквивалентное не менее 16 мм² меди при токах короткого замыкания до 10 кА на время до 1 с. Контур заземления вокруг кабельной трассы дополнительно интегрируется в систему уравнивания потенциалов через поперечные перемычки через каждые 50 м в кабельных лотках заземление производится отдельно для секций свыше 100 м. Для металлорукава из стали с покрытием следует предусмотреть средства коррозионной защиты методом цинкования или нанесения эпоксидных составов, контроль состояния выполняется визуально и измерением сопротивления соединений не реже одного раза в 12 месяцев. В зонах повышенного риска механических повреждений применяется металлическая арматура и усиленные соединители с защитой от растяжения, при этом заземление кабельной арматуры и кабельные лотки заземление соединяются на общую шину. Испытания заземления включают лабораторные измерения методом «Виккерс» или трехточечного метода с фиксацией результатов в документации по заземлению. Монтаж заземляющих проводников и выполнение соединений допускается только при соблюдении требований ПУЭ и требований по сечению для защитного заземления, контроль заземления выполняется средствами с погрешностью не более 5 %.
Монтаж заземления при прокладке кабеля
Монтаж заземления при прокладке кабеля производится с учетом требований ПУЭ и технических условий заказчика. Контур заземления привязывается к трассе кабельной прокладки через заземляющие шины. Заземляющие проводники выполняются медными или стальными оцинкованными с сечением, рассчитанным по току короткого замыкания и по нормам — для медных не менее 16 мм2 для защитных проводников, для соединений экрана кабеля — не менее 6 мм2 при однофазных системах. Сопротивление заземления обеспечивается расчетом и проверкой — целевое значение для распределительных установок до 4 Ом, для трансформаторных подстанций определяется проектом и нормативами.
Заземление металлорукава и кабельной арматуры выполняется через механические соединения с контролируемым контактным сопротивлением. При прокладке в кабельных лотках соединение экранов и заземляющих шин производится сваркой или болтовым соединением с применением антикоррозионной обработки контактных поверхностей. Контроль заземления производится методом падающего потенциала или вольт-амперным методом с записью в документацию по заземлению. Испытания заземления выполняются после монтажа и повторяются при вводе в эксплуатацию минимум 1 раз в 5 лет или при реконструкции трассы.
Заземляющие шины и соединения — требования и материалы
Заземляющие шины используются для создания соединений низкого сопротивления между заземляющими проводниками, корпусами оборудования и экранами кабеля. Материал шин выбирается на базе меди или сталь с медным покрытием. Для промышленных трасс рекомендовано применение шин сечением не менее 30×5 мм для магистральных линий и 10×3 мм для ответвлений при токах короткого замыкания до 10 кА; при расчетных токах свыше 10 кА размер подбирается по таблицам ПУЭ и ГОСТ 32779-2014. Соединения выполняются болтовыми заделками с применением фланцевых клемм или сваркой контактных поверхностей; контактное сопротивление должно составлять менее 10 мОм на соединение в пределах одной системы уравнивания потенциалов. Для защиты от коррозии используются покрытия CuSn или оцинковка с пассивацией, при агрессивных грунтах — применение медных шин с катодной защитой. Прокладка шин производится в кабельных лотках с обеспечением механической фиксации через изоляционные прокладки в зонах, где требуется предотвращение токов утечки и гальванической пары. Для соединения экранов кабеля рекомендуется применение соединительных зажимов с контактной площадью не менее 200 мм²; при длительных монтажных циклах допускается применение гибких шин-скоб из меди марки М1 сечением не менее 16 мм². Контроль заземления производится методом измерения сопротивления стержневого и пластинчатого заземлений — терминалы шин должны быть выведены на контрольные клеммы. Документация по заземлению должна содержать схему шин, расчет сечений, перечень материалов и методики измерения сопротивления заземления. Монтаж заземления вблизи кабельных лебедок и роликовых систем требует обеспечения электрического контакта между движимыми частями и основной шиной при помощи гибких заземляющих проводников и контактных щеток; при этом металлорукава заземление соединяется с общей шиной через сварные или болтовые контакты с защитой от вибрации. Эксплуатационный контроль предусматривает периодические испытания сопротивления заземления и осмотр качества соединений каждые 12 месяцев; при обнаружении увеличения сопротивления свыше 20% от первоначального значения — проведение восстановительных работ и замена корродированных участков.
Контроль заземления при модернизации и реконструкции
Контроль заземления при модернизации и реконструкции кабельных трасс должен включать проверку соответствия существующего контура требованиям ПУЭ и проектной документации. Проверка производится на стадии обследования объекта с фиксацией схемы соединений экранов, заземляющих шин и заземляющих проводников. Измерение сопротивления заземления выполняется методиками, описанными в нормативных документах — четырехпроводный метод для контуров и метод вспомогательного заземлителя для отдельных заземляющих устройств. Пороговые значения сопротивления сопоставляются с проектными требованиями; при несоответствии выполняется расчет добавочных вертикальных и горизонтальных заземлителей с учетом удельного сопротивления грунта.
Контроль документации обязателен — проверка протоколов испытаний, паспортов на кабельную арматуру и данные лабораторных измерений. Мониторинг процессов коррозионной защиты проводится с анализом материалов электрохимической защиты и периодичностью 1 раз в 5 лет для стальных элементов. Соединение экранов и система уравнивания потенциалов подлежат визуальной проверке и измерению сопротивления переходных соединений. При реконструкции предусматривать заземление оборудования, кабельных лотков и металлических оболочек кабеля с учетом требований по сечению заземляющих проводников и расчета токов короткого замыкания.
Контроль заземления после монтажных работ включает испытания на действие защитного заземления и зануления, измерение сопротивления петли фаза-ноль и проверку работы защитных устройств. Результаты фиксируются в паспорте заземления и в эксплуатационной документации. При обнаружении отклонений выполняется повторный расчет и корректировка контура с применением коррозионной защиты и обновлением заземляющих шин.
FAQ: Вопросы-Ответы
Частые вопросы по заземлению кабельной прокладки и оборудование от ЗАО «СИ» собраны в формате конкретных ответов. Принципы касаются проектирования контура заземления, требований ПУЭ по сопротивлению заземления и методик измерения. Указаны минимальные требования к заземляющим проводникам и сечениям для разных токов короткого замыкания.
Вопрос, какие материалы применять для заземления кабельных лотков. Ответ — медные шины или оцинкованная сталь с покрытием, обеспечивающие длительный срок службы при контроле коррозионной защиты заземления. Контакты выполняются сваркой или болтовыми соединениями с применением антикоррозионных прокладок.
Вопрос — как обеспечить соединение экранов кабеля. Ответ — экраны соединяются к заземляющей шине через цепочки экранирования с обеспечением непрерывности и контролем сопротивления. Разрешается выполнение единого соединения в распределительных пунктах при соблюдении требований к эквипотенциальности.
Вопрос — какие предписания по монтажу заземления вблизи трансформаторной подстанции. Ответ, контур заземления проектируется с учетом зоны воздействия, расчетом сопротивления и защитой от шагового напряжения. Расстояния между вертикальными электродами рекомендуется задавать 3–6 м в зависимости от удельного сопротивления грунта.
Вопрос — какие методики измерения сопротивления применяются на объекте. Ответ — метод пробного тока («метод трех и четырёх заземлений») и измерения заземления петлём методом Fall-of-Potential. Лабораторные измерения проводятся с калиброванными приборами, фиксация результатов в документации по заземлению обязательна.
Вопрос — как проводится контроль заземления при эксплуатации кабельных трасс. Ответ, периодические испытания сопротивления и визуальный осмотр заземляющих шин, соединений и металлорукава заземления. Испытания проводятся не реже одного раза в год или при реконструкции.
Вопрос — какие требования ПУЭ к сопротивлению заземления для TN и IT систем. Ответ — для распределительных установок напряжением до 1000 В нормативы требуют обеспечить защитное заземление и зануление с сопротивлением, обеспечивающим срабатывание защитных устройств; конкретные значения зависят от схемы и рассчитываются проектом.
Вопрос — как учитывать молниезащиту в кабельной прокладке. Ответ — молниезащита интегрируется с контуром заземления, прокладка громоотводов и подключение экранирования кабеля выполняются с сохранением эквипотенциального соединения и минимальным сопротивлением обратного контура.
Вопрос, какие нормы по сечению заземляющих проводников. Ответ — сечение выбирается на основании максимального тока короткого замыкания и продолжительности. Для медных проводников минимальное сечение 16 мм² для распределительных цепей и 25 мм² для основных магистралей, при токах свыше 10 кА рекомендуется расчетное сечение увеличивать.
Вопрос — какие требования к документам. Ответ — проектная документация включает расчеты контура заземления, методики измерений, протоколы испытаний и паспорт оборудования. Все изменения фиксируются в эксплуатационной документации и прилагаемых результатах лабораторных измерений.
Вопрос — как обеспечивается заземление кабельной арматуры и металлорукава. Ответ — арматура заземляется через болтовые соединения к заземляющим шинам, металлорукав соединяется с проводниками заземления с контролем контакта и защитой от коррозии.
Вопрос — какие меры против шагового напряжения применяются в местах прокладки. Ответ — установка уравнивающих сеток и плит, расчет зоны безопасности и снижение контактного сопротивления через мостики уравнивания потенциалов.
Вопрос — как выполняются испытания заземления после монтажа оборудования от ЗАО «СИ». Ответ — испытания проводятся по протоколу с замерами сопротивления и документированием результатов, проверяется целостность заземляющих проводников и качество соединений.
Рекомендации. Советы. Нюансы; Термины
Рекомендации по заземлению кабельной прокладки предназначены для соблюдения требований ПУЭ и повышения электрической безопасности при эксплуатации оборудования для прокладки кабеля от ЗАО «СИ». Первичный акцент сделан на корректной организации контура заземления и выборе материалов, обеспечивающих стабильное сопротивление заземления. Для грунтов с удельным сопротивлением более 100 Ом·м предусмотреть применение горизонтальных и вертикальных заземлителей с расчетом на достижение сопротивления не выше 4 Ом для ответственных установок. Требования по сечению заземляющих проводников определяются по току короткого замыкания и конструкции кабельной трассы — для медных шин минимальное сечение 50 мм² при соединениях с корпусами машин и трансформаторов в типовых условиях.
Параметры системы уравнивания потенциалов проектируются так, чтобы обеспечить непрерывность заземления экранов кабелей и металлических оболочек; соединение экранов должно выполняться сварными или болтовыми соединениями с контролем сопротивления контактов не более 0,1 Ом. Контур заземления вблизи места прокладки кабеля должен включать заземляющие шины, доступные для оперативного контроля. Монтаж заземления в кабельных лотках предусматривает применение сплошных шин под длиной трассы с приваркой через каждые 10 м для исключения разрывов при механических нагрузках. Для металлорукавов заземление выполняется через гибкие медные проводники, присоединяемые к шинам через герметичные клеммники; требуемое сечение гибкого проводника должно быть не менее 16 мм² медью для длин до 5 м и рассчитываться по токам короткого замыкания при больших длинах.
Экранирование кабеля должно использоваться для снижения уровней наведённых напряжений и обеспечения эквипотенциального соединения; соединение экранов с системой уравнивания потенциалов производится на трансформаторной подстанции и через каждые 200 м трассы в городских сетях с учётом требований электромагнитной совместимости. Для кабельной арматуры обязательна проверка целостности экранов и состояния изоляции кабеля с измерением сопротивления изоляции не ниже 1 МОм для напряжений до 1 кВ. При проектировании молниезащиты предусматривать защиту входных и выходных точек трассы с применением разрядников и привязкой к общему контуру заземления с сопротивлением не более 10 Ом для объектов с повышенным риском удара молнии.
Испытания заземления включают лабораторные измерения и полевые методики измерения сопротивления заземления — метод стержней-отрезков, метод компенсационных обмоток и метод двойного земляного измерителя. Контроль заземления производится с фиксацией результатов в документации по заземлению с интервалом испытаний не реже одного раза в год для эксплуатируемых линий и после завершения монтажных работ. Требования по коррозионной защите заземления включают применение антикоррозионных покрытий, изолирующих муфт и использование материалов с повышенной стойкостью, таких как оцинкованная сталь или медь, в зависимости от агрессивности грунта и проектного срока службы.
При проектировании предусматривать минимизацию шагового и контактного напряжения за счёт расчёта сетки защитного заземления и обеспечения заземляющих экранов в местах возможного контакта персонала. Для трансформаторной подстанции рекомендовано раздельное заземление нейтрали и корпуса с возможностью переключения на общую шину при испытаниях. Монтаж заземления должен осуществляться в соответствии с регламентом монтажа и сварки, с применением сертифицированной кабельной арматуры и проверенными методиками измерения сопротивления.
Контроль качества монтажа обеспечивается испытаниями, при которых фиксируются токи короткого замыкания, сопротивление заземления и устойчивость соединений при температурных циклах. Для прокладки кабеля использовать сертифицированные лебёдки и кабельные ролики, при этом заземляющие проводники и шины должны поставляться с заводскими паспортами на сопротивление и материалы. Документация по заземлению должна включать схемы контура, расчёты сопротивления, результаты лабораторных измерений и данные о применённых материалах.
Для снижения риска повреждения изоляции кабеля предусматривать защиту механических элементов — кабельные домкраты и роликовые системы устанавливаются на изолирующие опоры, при необходимости с заземлением оборудования через отдельный проводник. Электрическая безопасность обеспечивается за счёт соблюдения требований по сечению и соединениям, регулярных испытаний и наличия системы мониторинга состояния заземления в местах с повышенным уровнем влажности или коррозионной агрессии.
Учет нюансов при эксплуатации заключается в регулярной проверке состояния соединений и заземляющих шин, контроле коррозионного состояния и измерении сопротивления заземления после сезонных изменений грунта. Методики измерения сопротивления и испытания заземления должны соответствовать действующим нормативам и быть отражены в эксплуатационной документации для каждого участка кабельной трассы. В случае реконструкции или модернизации контроль заземления проводится до ввода в эксплуатацию с обновлением схем и паспортов на контур.
Терминология предусматривает использование определений, защитное заземление, зануление, контур заземления, экранирование кабеля, заземляющие шины, металлорукав заземление и система уравнивания потенциалов. Каждый термин должен быть отражён в документации с указанием нормативных ссылок и методик измерения. Проектирование заземления и подбор оборудования для прокладки кабеля от ЗАО «СИ» производится с учётом требований по сечению, коррозионной защите и возможности проведения лабораторных измерений в полевых условиях.
Кабельные лебедки, кабельные толкатели для прокладки кабеля от производителя ЗАО «СИ», оборудование и комплектующие для прокладки кабеля
Оборудование производства ЗАО «СИ» предназначено для протяжки силовых и слаботочных кабелей по открытым и закрытым трассам с одновременным учетом требований по заземлению кабельной прокладки и электрической безопасности. Конструкция лебедок учитывает необходимость соединения экранов и обеспечения цепей защитного заземления при работе в условиях повышенной влажности и на территориях с плотной застройкой. Механические узлы выполнены из коррозионно-стойких сплавов, обеспечено исполнение для эксплуатации при температуре от −40 до +40 °C.
Экранирование кабеля производится с учетом требований по минимизации наведённых потенциалов и возможности организации системы уравнивания потенциалов вдоль трассы. Контакты для присоединения заземляющих проводников выведены на корпус лебедки и снабжены зажимами, рассчитанными на сечение до 50 мм2 при медных проводниках и до 70 мм2 при алюминиевых. Соединения экранов выполняются через болтовые зажимы с контролем сопротивления контакта в эксплуатационных условиях.
Конструктивные решения толкателей предусматривают наличие заземляющих шин и выводов для подключения к наружному контуру заземления или временным заземлениям на этапах монтажных работ. Расчет допустимого тока короткого замыкания для креплений и шин выполнен с учетом токов короткого замыкания до 25 кА длительностью 1 с для типовых применений. Токовая устойчивость металлических элементов подтверждена испытаниями.
Интеграция молниезащиты обеспечена встроенными разрядниками и возможностью подключения внешних стержневых контуров. Варианты исполнения предусматривают защиту металлорукава заземление через контактные муфты, обеспечивающие электрическую проводимость при изгибе и движении кабеля. Кабельная арматура поставляется с клеммными блоками для заземляющих проводников и маркировкой по требованиям ПУЭ.
Требования по сечению заземляющих проводников соблюдены в документации на каждый агрегат; приведены методики измерения сопротивления заземления для оценки соответствия требованиям ПУЭ при вводе в эксплуатацию. Испытания заземления и лабораторные измерения проводятся по регламенту с оформлением протоколов и присвоением паспортов заземления. Монтаж заземления при поставке оборудования допускается как заводской, так и полевой при приложенной инструкции и комплектах крепежа.
Контроль заземления и методы снижения шагового напряжения предусматриваются в составе поставки комплекта для прокладки кабеля; комплект включает заземляющие проводники, шины, болтовые соединения и коррозионную защиту контактных элементов. Документация по заземлению содержит требования по монтажу, методики измерения сопротивления, схемы уравнивания потенциалов и инструкции по проверке до сдачи в эксплуатацию.
Кабельные домкраты, кабельные ролики, кабельные роликовые системы, кабельные размотчики, трос-лидер для протяжки кабеля, аксессуары для прокладки кабеля
Применение специализированного оборудования при прокладке кабеля оказывает прямое влияние на требования по заземлению кабельной прокладки и на соблюдение требований ПУЭ. Для кабельных домкратов и размотчиков предусматривается электрическая безопасность за счёт подключения защитного заземления или зануления к основной системе уравнивания потенциалов. Заземляющие проводники должны иметь сечение, рассчитанное по току короткого замыкания и по допустимому нагреву — для меди минимальное сечение 16 мм² при значениях тока КЗ до 5 кА допускается, при больших токах сечение повышается согласно таблицам ПУЭ и ГОСТ. Соединение экранов многожильных и силовых кабелей выполняется через экранирование кабеля с привязкой к заземляющей шине на каждом конце трассы при необходимости снижения помех и обеспечения безопасного отвода токов утечки. Металлорукав заземление обеспечивается контактным соединением с заземляющим проводником через контактный хомут из лужёной стали или меди с коррозионной защитой и контролируемым сопротивлением контакта не более 0,1 Ом при монтаже в помещениях с агрессивной средой. Для кабельных роликовых систем допускается использование изоляционных вкладышей в роликах при работе с кабелем с повышенным рабочим напряжением, при этом заземление конструкции лотков и опор обязано выполняться через заземляющие шины, установленные через каждые 2–3 метра в зависимости от длины пролета и механики монтажа.
Трос-лидеры и аксессуары изготавливаются с заземляющими петлями для оперативного контроля заземления в полевых условиях. Контроль заземления предусматривается по методикам измерения сопротивления заземления — методом периметра или методом трёхполюсного измерения с применением лабораторных измерений и поверенных приборов. Документация по заземлению фиксируется в монтажных актах и протоколах испытаний, где указываются значения сопротивления заземления, схемы соединений, сечения проводников и применяемые материалы. При проектировании учитывается защита от шагового напряжения с установкой потенциал-выравнивающих приводов и сеток в районах с высокой плотностью проходов людей.
Материалы для заземляющих шин выбираются с учётом коррозионной защиты заземления — медь или сталь с горячим цинкованием. Монтаж заземления производится с креплением болтовыми соединениями с гайками с антикоррозийной обработкой и контролируемым моментом затяжки для предотвращения окисления контактов. Кабельные лотки заземление выполняется непрерывным проводником, подключаемым к заземляющей шине на каждой опоре, с обязательной проверкой сопротивления цепи не реже одного раза в год при эксплуатации объектов с повышенной ответственностью. Оборудование для прокладки кабеля от ЗАО «СИ» поставляется с документами, подтверждающими соответствие нормам и стандартам и с указанием штатных точек заземления для каждого узла конструкции.
Нормы и правила на прокладку кабеля. Как правильно и что лучше? Какие существуют способы прокладки кабеля? Сколько стоит 1 метр прокладки кабеля?
Регламентирование прокладки кабеля производится нормативами ПУЭ и отраслевыми стандартами. Требование по заземлению кабельной прокладки включает обязательное обеспечение защитного заземления и зануления для снижения риска токовых повреждений и обеспечения электрической безопасности. Выбор метода прокладки определяется типом трассы и средой эксплуатации — подземная траншея, кабельный канал, кабельный лоток, прокладка в трубах или металлорукаве. Для кабелей в кабельных лотках требуется обеспечение непрерывного соединения экранов и заземление лотков через заземляющие шины с расчетом сечения согласно требованиям ПУЭ.
Стоимость одного метра прокладки рассчитывается на основании комплектующих и трудозатрат. При прокладке в земле с подготовкой трассы и устройством контуров заземления средняя цена составляет от 600 до 2 500 рублей за метр в зависимости от глубины и наличия оборудования для протяжки. При прокладке по лоткам в промышленном объекте стоимость варьируется от 400 до 1 200 рублей за метр. В стоимость включается монтаж кабельной арматуры, экранирование кабеля и подключение к системе уравнивания потенциалов.
Требования по сопротивлению заземления должны соответствовать нормативам — для защитного заземления в бытовых и промышленных системах сопротивление контура заземления проектируется обычно не более 4 Ом при действующих сетях TN и TT, с учётом методик измерения сопротивления и лабораторных испытаний. При проектировании предусмотреть коррозионную защита заземления и методы контроля заземления в эксплуатации. Изоляция кабеля и металлорукав заземление должны обеспечивать защиту от токов короткого замыкания и молнии.
Проектно-сметная документация обязана включать расчёт сечений заземляющих проводников, требования по монтажу заземляющих шин, методы испытаний заземления и регламент контроля. При модернизации трасс выполняется проверка соединений экранов и замеры сопротивления по установленным нормам.
Какое оборудование выбрать для прокладки кабеля?
При выборе оборудования для прокладки кабеля учитывается задача обеспечения эффективного исполнения прокладочных работ и соблюдение требований заземления кабельной прокладки. Лебедки подбираются по тяговому усилию и контролю натяжения — типичные значения 2–20 кН для линейных лебедок, 50–2000 м протяжки за одну операцию у мобильных установок. Катки и ролики выбираются с учетом диаметра кабеля и скоростного режима; радиус изгиба рекомендуется не менее 15 диаметров жил для многожильных кабелей с изоляцией ПВХ и не менее 20 диаметров для силовых кабелей с бумажной пропиткой.
Кабельные толкатели и домкраты проектируются для равномерного распределения усилий по сечению сердечника; давление на изоляцию не должно превышать 0,5 МПа для силовых кабелей средних классов. Кабельные размотчики и барабаны комплектуются тормозными системами с удержанием момента ±5% для предотвращения самопроизвольного раскручивания и повреждений изоляции кабеля. Трос-лидеры изготавливаются из оцинкованной или стальной проволоки с пределом прочности на разрыв от 20 кН и выше в зависимости от условий прокладки.
Металлорукава и кабельная арматура должны иметь обеспеченное металлосоединение с заземляющими шинами для контроля заземления и снижения наведённых напряжений; заземляющие выводы выполняются из меди или лужёной меди, сечением по расчету согласно требованиям ПУЭ и требованиям по сечению заземляющих проводников — как правило не менее 16 мм2 медного или 35 мм2 алюминиевого по монтажным и эксплуатационным условиям. Экранирование кабеля и соединение экранов производится с использованием болтовых соединений с контрольной затяжкой и применением пластин с непроницаемым покрытием для коррозионная защита заземления.
Система уравнивания потенциалов предусматривается в составе оборудования для прокладки при пересечении с металлоконструкциями и трассами наземной инфраструктуры. Контроль заземления и методики измерения сопротивления включаются в комплект испытаний оборудования: измерения земляного сопротивления выполняются методом четырехпроводного зондирования или методом с выносными электродами, допускаемые значения сопротивления зависят от типа установки и регламентируются ПУЭ по объектам связи и энергетики.
Испытания заземления и лабораторные измерения проводятся на этапе приемо-сдаточных работ; документация по заземлению формируется с указанием протоколов испытаний, схем контуров заземления и расчетов сопротивления заземления. Выбираемое оборудование должно обеспечивать совместимость с системами молниезащита, снижать токи короткого замыкания в кабельных трассах и предусматривать защиту от шагового напряжения при выполнении прокладки в населённых местах.
Какие моменты нужно узнать заранее? Что нужно приготовить для качественного результата?
Определение параметров трассы производится на основе проектной документации и фактических условий местности. Требование — наличие схемы кабельных трасс с указанием глубины прокладки, типов трубопровода и кабельных лотков. Для оборудования от ЗАО «СИ» требуется указание длины тяговых операций и массы барабана кабеля для подбора лебедок и роликовых систем. Расчет усилий тяги выполняется с учетом коэффициента трения в лотке и радиусов перегиба; для полиэтиленовых оболочек коэффициент принят 0,02–0,05, для бронированных кабелей, 0,05–0,12.
Требование по заземлению кабельной прокладки должно быть отражено в техническом задании. Указать необходимость защитного заземления и зануления, требования ПУЭ к сопротивлению заземления, типы заземляющих проводников и требуемое сечение. Для комплектующих предусмотреть заземляющие шины и специальные клеммные блоки для соединения экранов. Необходима спецификация на металлорукав — если используется, предусмотреть методики соединения и заземления металлорукава через отдельные проводники.
Подготовка инструментов и измерительных приборов выполняется заранее. Нужны приборы для измерения сопротивления заземления методами падения потенциала и импульсными методами, калиброванные клещи для токов короткого замыкания, мультиметры класса не хуже 0,5. Для контроля коррозионной защиты предусмотреть материалы для антикоррозийной изоляции и измерения удельного сопротивления грунта на глубинах 0,5 и 1,0 м.
Закупка материалов должна учитывать нормы и стандарты, марки стали и медных шин по ГОСТ, сечения заземляющих проводников по расчету токов короткого замыкания и ПУЭ: медь не менее 16 мм2 для вспомогательных соединений, основной проводник для защитного заземления, не менее 35 мм2 при прокладке магистральных шин. Предусмотреть запас материалов для соединений экранов и стыков кабельной арматуры.
Оборудование для монтажа должно включать роликовые системы, кабельные домкраты и трос-лидеры с блокировкой усилия; для лебедок указывать режимы тяги и наличие контроля усилия. Контур заземления проектируется с учетом минимального сопротивления и системы уравнивания потенциалов. Документация на объект комплектуется актами испытаний, схемами соединений, протоколами лабораторных измерений и паспортами на оборудование.
Что такое прокладка кабеля? Какие существуют методы и технологии прокладки кабеля?
Прокладка кабеля определяется как выполняемая операция по размещению электрических и оптических линий в трассах с соблюдением требований электрической безопасности и требований ПУЭ. Выполняются подземные, надземные и внутристроительные трассы. Подземная прокладка предусматривает траншеи глубиной 0,7–1,0 м для низковольтных линий с применением предупредительной ленты и песчаной подушки толщиной 0,1–0,2 м. Кабельные каналы и гофротрубы применяются для защиты гибких линий при интенсивном механическом воздействии.
Кабельная прокладка в лотках и на эстакадах предусматривает монтаж кабельных лотков с шагом креплений не более 2 м и допустимой загрузкой в соответствии с паспортной нагрузкой. Для линий с экранированием выполняется обязательное соединение экранов и вывод на заземляющие шины. Металлорукав применяеться при необходимости механической защиты и при этом выполняется заземление металлорукава контактным способом через заземляющие проводники с учетом требований по сечению.
Применяемые технологии включают протяжку трос-лидером, использование кабельных лебедок и кабельных размотчиков, кабельных роликовых систем и домкратов. Кабельные лебедки и толкатели проектируются с расчетом усилия до 25 кН для протяжки силовых кабелей. Контроль натяжения и скорости производится для предотвращения повреждения изоляции кабеля. Кабельные лебедки комплектуются системами контроля усилия и торможения.
Требование заземления прокладки кабеля предусматривает проектирование контура заземления и расчет сопротивления заземления с учетом токов короткого замыкания и молниезащиты. Испытания заземления выполняются методиками измерения сопротивления и документируются в виде протоколов. Коррозионная защита заземления производится путем выбора материалов и покрытия заземляющих электродов.
Монтажное обеспечение включает использование кабельной арматуры, заземляющих шин и корректную изоляцию кабеля у стыков. При проектировании предусмотреть систему уравнивания потенциалов для снижения шагового напряжения и обеспечить требования по сечению заземляющих проводников согласно нормативам.
Как нельзя прокладывать кабель? Требования и что запрещается? Можно ли?
Запрещается прокладка кабеля без обеспечения защитного заземления и зануления при использовании металлических элементов конструкции. При эксплуатации оборудования от ЗАО СИ требование по заземлению кабельной прокладки должно соответствовать ПУЭ и профильным стандартам. Прокладка проводов вблизи токопроводящих частей без подключения экранирования и соединения экранов к заземляющей шине недопустима.
Запрещаеться использование кабельных лотков и металлорукавов без растворов для коррозионной защиты заземления и без обеспечения непрерывности заземляющих проводников. Соединения экранов, заземляющие шины и контур заземления должны быть выполнены с применением болтовых соединений с контролируемым моментом и защитой от окисления. Присутствие переходных сопротивлений выше 0,5 Ом при соединении экранов считается неприемлемым для кабельных трасс с номинальным током короткого замыкания свыше 5 кА.
Запрещается прокладка кабеля поверх изоляции оборудования без выполнения системы уравнивания потенциалов. При установке кабельных лебедок и роликовых систем питание заземления оборудования должно быть организовано отдельным заземляющим проводником, сечением согласно требованиям ПУЭ, не менее 16 мм² для меди в однофазных сетях и 25 мм² для трехфазных при наличии устройств автоматического отключения.
Запрещается пренебрегать измерениями сопротивления заземления. Методики измерения сопротивления и лабораторные измерения должны быть документированы. Испытания заземления выполняются при монтаже и после реконструкции. Нормативные значения сопротивления заземления для защитных целей, не более 4 Ом для распределительных пунктов низкого напряжения при условии наличия уравнивания потенциалов. Для трансформаторной подстанции допустимые значения определяются проектом с учетом токов короткого замыкания и требуемой молниезащиты.
Запрещается использование несертифицированной кабельной арматуры и неподходящих зажимов в местах соединения заземляющих проводников. Монтаж заземления при прокладке кабеля должен обеспечивать контроль заземления с возможностью периодической проверки и оформления документации по заземлению. Допускается применение самокомпенсируемых соединителей на участках с агрессивной средой при обязательной коррозионной защите и маркировке.
Запрещается прокладывать кабель вблизи источников молниевых разрядов без проектной молниезащиты. При необходимости снижения токов короткого замыкания в трассах применяются экранирование кабеля и распределение защитных устройств по фазам с учетом расчетов. Защита от шагового напряжения предусматривается для прокладки в траншеях и на открытых площадках путем устройства сетей уравнивания потенциалов и использования контуров с сопротивлением, соответствующим проектным расчетам.
Запрещается монтаж кабельных лебедок и оборудования для прокладки кабеля без проверки сечений заземляющих проводников. Требования по сечению и материалы для заземляющих шин должны соответствовать эксплуатационной документации и стандартам. При модернизации трасс контроль заземления обязателен, изменения фиксируются в документации по заземлению.
Процесс, способы, порядок, задачи и решения, что сначала, сколько времени тратится?
Этапность работ по заземлению при прокладке кабеля определяется последовательностью подготовки трассы, установки заземляющих элементов и контроля параметров. Подготовка трассы включает определение геологии, расстояний до существующих контуров и размещение кабельных лотков; георазведка занимает от 0,5 до 2 рабочих дней на 100 м в среднем при городской застройке. Проектирование заземления выполняется с расчетом требуемого сопротивления заземления и подбором материалов; расчеты по ГОСТ и ПУЭ предусматривают достижение сопротивления не более 4 Ом для отдельных ответственных систем и не более 10 Ом для общих контуров, при этом требования уточняются проектной документацией.
Монтаж заземляющих проводников и контуров производится параллельно прокладке кабеля. Сборка контуров выполняется из стержневых электродов, шин и соединений — медь или сталь с антикоррозионным покрытием; шаг установки электродов 3–6 м в зависимости от удельного сопротивления грунта. Вручную выполняемые операции по забивке электродов занимают до 30 минут на один элемент при применении ручного инвентаря; механизированная забивка сокращает время до 5–10 минут на элемент. Укладка заземляющих шин в кабельных лотках производится параллельно монтажу лотков — время определяется длиной секций и доступностью места.
Испытания и контроль заземления включают измерение сопротивления заземления и проверку соединений. Методики измерения сопротивления применяются согласно СНиП и ПУЭ; применяются метод двух или четырёх заземлителей с применением мегомметров и клэмп-метров. Лабораторные измерения на стройплощадке занимают от 1 до 3 часов на локальный контур в зависимости от конфигурации и наличия межферентных влияний. Документация по заземлению оформляется в виде исполнительных схем, актов измерений и паспортов контуров.
Кабельные операции и монтаж заземления координируются с прокладкой кабельных лебедок и оборудования. На этапах протяжки и укладки предусматриваться соединение экранов и заземление металлорукава; контроль заземления выполняется после окончательной фиксации кабеля. В условиях ограниченного времени задача по заземлению для стандартной линии длиной 1 км с размещением лотков и шин обычно выполняется в течение 5–7 рабочих дней при сменном графике и наличии подготовленных материалов.
Требования по сечению заземляющих проводников определяются расчетом токов короткого замыкания и ПУЭ; для медных шин минимальное сечение начинается от 16 мм² в вспомогательных системах и от 35 мм² в распределительных узлах. Коррозионная защита заземления предусматривается выбором материалов и применение защитных составов; срок службы системы обеспечивается проектной защитой и периодическими испытаниями. При модернизации трасс контроль заземления проводится перед вводом кабеля в эксплуатацию.
