Описаны базовые методы прокладка кабеля, монтаж силового кабеля, кабельные трассы и выбор оборудования для безопасной укладки.
Содержание страницы
Цель и область применения
Цель изложена кратко и практично. Определение задач по прокладка кабеля и монтаж силового кабеля сделано с учётом промышленных и бытовых объектов. Применение охватывает кабельные трассы в помещениях и на открытом воздухе, прокладка силового кабеля в земле, прокладка кабеля в трубах, прокладка кабеля в лотках и прокладка кабеля по воздуху. Указаны сценарии для вертикальная прокладка кабеля и горизонтальная прокладка кабеля. Учет кабельные каналы и кабельные лотки производится для доступа и ремонта. Описаны требования к защита кабеля и изоляция кабеля при вводе в щит.
Нормативная база и требования ПУЭ
ПУЭ регламентирует прокладка кабеля и монтаж силового кабеля; нормы по заземлению, маркировке трасс, испытаниям и допускам монтажных работ.
Ключевые СП и нормативы по монтажу
Перечень нормативов СП 31‑110‑2003 и СП 256.1325800.2016 применён при планировании прокладка кабеля и монтаж силового кабеля в проектах распределения напряжения до 10 кВ. Требуемая глубина траншеи и расстояния между кабельные трассы определены ПУЭ п.1.3.32 и п.1.7.29. Прокладка силового кабеля в земле выполняется с применением защита кабеля и кабельные каналы в земле, с указанием предупредительная лента и защита от механических повреждений. Испытание кабеля и испытание сопротивления изоляции регламентированы ГОСТ 27463 и рекомендуется проводить после завершения концевые заделки и герметизация муфт. Оформление протоколы испытаний и акт выполненных работ производится по формам, принятым в отрасли.
Типы силовых кабелей и маркировка
Перечислены типы кабелей медный, алюминиевый, гибкий, бронированный, с ПВХ и металлической броне, указана маркировка и назначение.
Медный и алюминиевый кабель. Сечение и марки
Медный кабель обеспечивает лучшую проводимость и меньшие потери на длине; типовые марки НУМ и ВВГнг применяются в распределительных сетях. Алюминиевый кабель дешевле и легче; марки АВВГ и АПВ используются для магистралей на опорах. Расчет сечения производится по допустимой токовой нагрузке и падению напряжения; при длинах свыше 100 метров учитывается температурный коэффициент и удельное сопротивление проводника. Применение гибкого силового кабеля оправдано в подвижных линиях. В маркировке указываются число жил, сечение и материал жил.
Выбор кабеля по нагрузке и условиям
Расчет сечения кабеля производится по току и падению напряжения. Выбор учитывает температура, длину линии и окружение монтажа.
Расчет сечения кабеля и допустимая токовая нагрузка
Расчет сечения кабеля производится по току нагрузки и допустимому падению напряжения. Для однофазных и трехфазных линий применяются формулы по ПУЭ и СП; Пример расчета для нагрузки 63 А показал, что мединый проводник 3×6 мм2 допускает работу при длине линии до 45 м при температуре окружающей среды 30 С и коэффициенте одновременности 0,8. Для алюминиевого кабеля с тем же током требуются 3×10 мм2. Учтены поправочные коэффициенты на укладку в земле и в пучке. Проверка проводится измерением сопротивления и мегомметром.
Защита и изоляция кабелей
Выбор изоляции влияет на срок службы кабеля. Применяется ПВХ и резина. Бронирование снижает механические повреждения и повышает защиту.
Бронированные, ПВХ и металлическая броня. Огнестойкость
Бронированный кабель применяется там, где требуется механическая защита и сопротивление раздавливанию. ПВХ оболочка используется в сухих, умеренно влажных помещениях и при температуре до 70 градусов. Металлическая броня обеспечивает электромагнитную экранизацию и механическую прочность при подводе к трансформаторам и вводам в щит. Огнестойкие марки проверяются по ГОСТ и имеют сопротивление распространению пламени не менее заявленного в сертификате. Испытание проводится мегомметром и тепловой камерой. В итоге выбор основывается на рабочей среде, глубине прокладки и риске механических повреждений.
Проектирование кабельных трасс
Проектирование кабельных трасс обеспечивает выбор маршрута, расчёт уклонов, зоны обслуживания и размещение кабельных лотков, каналов и проходов;
Схема прокладки, трассировка и маркировка трасс
Схема прокладки кабеля должна включать план трассировки, точки ввода и узлы пересечения с другими коммуникациями. Перед началом работ выполняется геометрическая разбивка трассы по осям и отметкам. Маркировка трасс наносится на лотки и каналы табличками с идентификаторами, наносимыми согласно проекту. Трассировка кабеля проводится кабель-трассоискателем с точностью до 0,5 метра и документируется в журнале. При ремонте допускается использование цветных ленточных маркеров. Для передачи информации используется схема с привязкой к координатам и актами измерений.
Подготовка траншеи и кабельных каналов
Подготовка траншеи выполнена с глубиной 0.8 м, песчаная подушка 10 см, обратная засыпка мелким щебнем и предупредительная лента.
Песчаная подушка, щебень и обратная засыпка
Песчаная подушка уплотняется под кабельной трассой для исключения острых включений и снижения механических напряжений на оболочку. Толщина подушки 100–150 мм для низковольтных линий, 200 мм для силовых кабелей с сечением выше 50 мм2. Щебневая прослойка применяется только при необходимости дренажа и устойчивости стенок траншеи. Обратная засыпка производится слоями по 200–300 мм с уплотнением до плотности грунта; контроль плотности ведется геотехническими приборами. Предупреждающая лента укладывается на 0,3 м выше кабеля. Прокладка кабеля в земле выполняется с применением защитной трубы ПНД при возможной внешней нагрузке.
Прокладка кабеля в земле и в трубах
Прокладка кабеля в земле производится в траншее глубиной 0,8–1,0 м. Защитная труба ПНД применяеться для магистралей до 10 кВ.
Защитная труба ПНД, ПВХ трубы и предупредительная лента
Применение защитной трубы ПНД снижает риск механических повреждений при прокладке кабеля в земле. Выбор диаметра определяется сечением кабеля и требуемым запасом для протяжки; для кабеля 3×6 рекомендовано не менее 40 мм внутреннего диаметра. ПВХ трубы используются в кабельных каналах и при прокладке в районах с низким химическим агрессивным фоном. Предупредительная лента укладывается над кабелем на 0,3–0,5 м поверх обратной засыпки для быстрого обнаружения трассы при земляных работах. Материал ленты должен иметь устойчивую цветовую маркировку и прочность не менее 20 Н.
Прокладка кабеля в лотках и каналах
Прокладка кабеля в лотках выполняется с учетом вентиляции кабельных лотков, расстояний между подвесами и крепежей для кабеля.
Кабельные лотки с крышками, вентиляция и расстояния между подвесами
Приведены практические требования к кабельным лоткам с крышками и вентиляции, применяемые при прокладке кабеля в помещениях. Выбор лотков проводится по ширине и несущей способности, расчет производится исходя из суммарного сечения жил и допустимой токовой нагрузки. Для лотков с крышками указывается шаг креплений и способ герметизации муфт. Вентиляция лотков проектируется с учетом теплового режима кабелей и нормативного коэффициента перегрузки. Расстояния между подвесами нормируются по массе кабеля и по радиусу изгиба, при длине пролета свыше 3 метров применяются дополнительные подвесы. Производитель лотков указывает материал, класс коррозии и допустимый температурный режим.
Прокладка по воздуху и вертикальная прокладка
Прокладка по воздуху выполняется на подвесах с шагом 3–6 метров. Вертикальная прокладка предусматривает кожухи, крепежи и термоконтроль.
Подвесы, крепежи и расстояния между опорами
Подвесы под силовой кабель выбираются по массе и диаметру. Крепежи поставляются из нержавеющей стали с гальваническим покрытием для наружных трасс. Расстояния между опорами зависят от сечения и конструкции кабеля. Для одиночного медного кабеля 3×6 допускается шаг до 1,5 метра при горизонтальной прокладке в помещении. При групповой укладке шаг сокращается до 0,8 метра. Для подвесов по воздуху расчет производится с учетом ветровой и ледяной нагрузки, нормативы ПУЭ используются как ориентир. Монтажные стропы должны быть сертифицированы.
Кабельные колодцы и ревизионные люки
Проектирование колодцев регламентировано ПУЭ. Размеры и глубина зависят от числа кабелей. Доступ для ревизии обязателен.
Проектирование, материалы и требования к доступу
Проектирование трасс предусматривало привязку к существующим сетям и свободные подходы к кабельным колодцам. Калькуляция длины трассы выполнена по оси, с учётом радиусов изгибов для кабель 3×6 и кабель 3×4. Выбор материала основывался на сравнении медный кабель и алюминиевый кабель по удельному сопротивлению и температурному коэффициенту. Кабельные лотки и кабельные каналы запланированы с шагом подвесов 1,5 м для гибкий силовой кабель и бронированный кабель. Проходы в щитах спроектированы с кабельными вводами и ревизионными люками для доступа персонала. В проекте учтены требования ПУЭ к зазорам и маркировке трасс, а также размеры кабельных колодцев и ширина вентканалов в лотках.
Кабельные вводы и ввод в щит
Выбор кабельных вводов производится по сечению и типу оболочки. Концевые заделки герметизируются муфтами с уплотнителями, вводу обеспечивается заземление.
Концевые заделки, герметизация и прокладки вводов
Описаны стандартизированные способы изготовления концевых заделок для силовых кабелей в ПВХ оболочке и в металлической броне. Применение прессуемых наконечников и опрессовка наконечников обеспечивают контакт с минимальным переходным сопротивлением. Герметизация муфт должна выполняться с использованием резьбовых вводов с уплотнительными манжетами и силиконовых компаундов, проверенных по влагопроницаемости. Прокладки вводов в щитах выбираются по классу IP и по тепловому режиму кабеля. Испытание на герметичность выполняется манометром при 0,3 МПа в течение 10 минут, контроль сопротивления изоляции производится мегомметром.
Соединение кабелей и муфты
Описана проверенная процедура соединение кабелей и муфты: опрессовка наконечников, герметизация муфт, контроль сопротивления и маркировка.
Кабельные муфты, опрессовка наконечников и пайка
Описаны технологии соединения для силовых кабелей. Кабельные муфты выбираются по типу жил и сечению. Опрессовка наконечников производится пресс-клещами с контролем усилия, норматив указан в ПУЭ и ГОСТ 22483. Пайка жил применяется при гибких кабелях для снижения контактного сопротивления и улучшения теплового режима, при этом применяется флюс без хлора и контролируется температура пайки. Герметизация муфт выполняется гелевыми составами или термоусадочными трубками с клеевым слоем. В процессе испытания измерение сопротивления и проверка целостности жил обязательны перед приемкой работ.
Испытания и измерения после монтажа
Проверка сопротивления изоляции произведена мегомметром 2500 В. Короткие соединения выявлены не были. Измерение сопротивления и проверка целостности жил проведены согласно протоколу испытаний.
Измерение сопротивления изоляции и проверка целостности жил
Проверка проводится мегомметром на напряжение 500 В для кабелей с сечением до 16 мм2 и на 1000 В для более крупных жил. Замер выполняется между всеми жилами и экраном, а также между каждой жилой и землей. Допустимые значения приведены в ПУЭ и зависят от длины и температуры трассы; для кабеля 3×4 минимальное сопротивление изоляции составляет 1 МОм при комнатной температуре; для бронированных и ПВХ оболочки значения понижаются, что учитывается при оценке. Проверка целостности жил производится омметром и проверочной аппаратурой на короткое замыкание; сопротивление проводника сверяется с табличными удельными сопротивлениями меди и алюминия; при обнаружении рассогласования выполняется локализация повреждения методами трассировки и термографии, протокол испытаний оформляется с указанием измерительных приборов и условий измерений.
Заземление кабеля и защита от КЗ
Заземление выполнено по ПУЭ с измерением сопротивления; оценена селективность защиты, подобраны автоматические выключатели и УЗО.
Схема заземления, УЗО и дифференциальная защита
Схема заземления должна проектироваться по ПУЭ с указанием сопротивления петли не выше 4 Ом для распределительных щитов; проведена проверка защитного проводника и соединений. УЗО подбирается по току утечки и селективности защиты, обычно 30 мА для жилых цепей и 100–300 мА для общих распределительных линий. Дифференциальная защита используется для обнаружения асимметрии токов и быстрого отключения при коротком замыкании. Испытание сопротивления изоляции проводится мегомметром 500–1000 В. Протоколы фиксируются в акте выполненных работ.
Тепловой режим и потери напряжения
Расчет теплового режима выполнен по ПУЭ с учетом токовой нагрузки и температурного коэффициента, потери напряжения проверены расчетом.
Температурный коэффициент, компенсация реактивной мощности
Температурный коэффициент проводника влияет на допустимую токовую нагрузку и потери напряжения при прокладке кабеля; для медных жил при +90C сопротивление увеличивается примерно на 0,4 процента на каждый градус; для алюминиевых жил изменение выше. Рассчитывать сечение с учетом местного температурного режима требуется. Компенсация реактивной мощности производится установкой конденсаторных батарей в распределительных пунктах; показатель cosφ должен поддерживаться выше 0,95 в промышленных сетях по СНиП и СП. Контроль температурного режима выполняется термографией и измерениями токоизмерительными клещами.
Пожарная безопасность и искробезопасность
Требуется применение огнестойких кабелей и барьеров. Проверка изоляции проводится мегомметром. Вентиляция лотков обеспечена расчетом.
Материалы, разделка очагов и противопожарные барьеры
Применение негорючих материалов для разделки кабелей обеспечивает сохранность изоляции при локальном нагреве. Использование минераловатных прокладок и керамических втулок уменьшает риск распространения пламени. Для проходов через стену применяется герметик на основе силикатных составов и противопожарные манжеты с классификацией EI 60. Разделка жил выполняется с запасом длины 200–300 мм, опрессовка наконечников производится медными втулками под пресс-клещи с контролем сопротивления. Барьеры из огнестойкого кирпича применяются в кабельных камерах; расстояние до горючих материалов регламентируется СП 7.13130 и ПУЭ.
Диагностика и мониторинг состояния кабельных трасс
Термография проводилась на 10‑км участке. Обнаружены локальные перегревы в муфтах. Локализация повреждений выполнена методом отражения.
Термография, локализация повреждений и поиск обрывов
Термография применяется для выявления перегревов на соединениях и выводов оборудования. Съемка выполняется при рабочей нагрузке, разница температур свыше 10 К указывает на контактную неисправность. Локализация повреждений осуществляется методом временного восстановления сигнала и измерением переходных сопротивлений; чаще применяется метод отраженного импульса для кабелей ниже 20 кВ. Поиск обрывов производится с использованием тестеров длины и мегомметров с последующей привязкой координат к трассе. Регистрация результатов проводится в протоколах испытаний, где указываются температуры, сопротивления и удаление дефекта. Рекомендуется повторная термограмма после ремонта для подтверждения эффективности работ.
Ремонт, замена и сроки монтажа
Ремонт кабеля выполняется по протоколу. Сроки замены зависят от дефекта. План работ привязан к доступности колодцев и материалам.
Ремонтные муфты, сроки работ и планирование по этапам
Применение ремонтных муфт регламентируется ПУЭ и регламентом эксплуатационного персонала. Выбор муфт зависит от типа повреждения и конструкции кабеля; для бронированного кабеля выбирается муфта с механической защитой и экранированием жил. Сроки восстановления зависят от глубины повреждения и наличия ревизионного колодца; при повреждении в колодце ремонт завершался за 4–8 часов, при подземной протяжке без доступа работы занимали 1–3 дня. Планирование производится по этапам: локализация повреждения, раскопка, подготовка концов, установка муфты, испытание сопротивления изоляции и сдача в эксплуатацию с протоколом.
Материалы, инструменты и оборудование для монтажа
Перечислены кабелерезы, пресс-клещи, стрипперы, мегомметры, токоизмерительные клещи и кабельные лебедки для укладки кабеля.
Кабелерезы, пресс-клещи, мегомметры и тестеры
Оборудование для резки и зачистки жил выбирается по сечению кабеля и частоте операций. Кабелерезы с усилием 25–50 кН обеспечивают аккуратную обрезку медного и алюминиевого кабеля до 95 мм2. Пресс-клещи применяются для опрессовки наконечников; опрессовочные матрицы подбираются под марки наконечников и стандартные размеры трубчатых гильз. Мегомметры 5 кВ используются для испытания сопротивления изоляции согласно протоколу, при этом контроль выдерживается по времени и уровню напряжения. Тестеры фаз и токоизмерительные клещи применяются для проверки наличия фазы и контроля токовой нагрузки в процессе монтажа. Результаты фиксируются в протоколах испытаний и акте выполненных работ.
Приемка работ, протоколы и гарантийные обязательства
Приемка выполнена по ПУЭ и протокол оформлен. Испытания мегомметром пройдены. Гарантия дается 12 месяцев на монтаж.
Протоколы испытаний, акт выполненных работ и требования СРО
Протоколы испытаний оформляются на каждый участок прокладки кабеля и включают измерение сопротивления изоляции, проверку целостности жил и фиксацию результатов по мегомметру с указанием температуры и метода измерения. Акт выполненных работ содержит перечень проложенных кабелей, сечения и марок, данные по муфтам и заделкам, результаты опрессовки наконечников и герметизации. Требования СРО требуют приложить протоколы поверки приборов, данные о квалификации монтажников и копии сертификатов материалов, а также протокол приемки в эксплуатацию с подписью комиссии и сроками гарантийного обслуживания.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Представлено оборудование ЗАО «СИ» для механизированной прокладка кабеля в любых условиях. Параметры лебедок указаны по усилию и скорости; типовые модели выдерживают тягу до 12 тонн при контроле натяжения и плавном пуске, что уменьшает риск повреждения изоляция кабеля. Приводная часть выполнена с редуктором планетарного типа, обеспечена тормозная система и блокировка обратного хода. Приводы адаптированы для работы от 380 В и автономных дизель-генераторов. Кабельные домкраты представлены в исполнениях для вертикальная прокладка кабеля и горизонтальная прокладка кабеля; грузоподъемность до 3 тонн, ход упора 500 мм, регулировка угла захвата. Трос и направляющие ролики сертифицированы по износостойкости; допускаеться применение троса 6 мм — 12 мм с динамической нагрузкой до 15 кН. Кабельные толкатели рассчитаны для протяжки жил диаметром до 120 мм и масса изделия уменьшена за счет алюминиевых каркасов. В комплект поставки включены кабельные лотки, захваты, роликовые тележки, натяжные салазки, комплект наконечников и герметизирующие манжеты для кабельные муфты. Испытания на стенде показали снижение времени протяжки на магистральных трассах на 28 процентов. Документация содержит паспорта, схемы подключения и протоколы испытаний, акты приемки готовой продукции;
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования. Какие преимущества?
Применение кабельных лебедок сосредоточено на прокладка кабеля в сложных условиях. Оборудование используется при монтаж силового кабеля на открытых площадках и в стесненных коридорах. Применение в траншеях ускоряет укладку и снижает травмоопасность. Прокладка силового кабеля в земле выполняется с контролем натяжения и скоростью. Прокладка кабеля в трубах и прокладка кабеля в лотках обеспечивается с помощью направляющих и барабанов. Вертикальная прокладка кабеля и прокладка кабеля по воздуху проводится с использованием подвесов и тормозных систем, что обеспечивает равномерное распределение усилий. Горизонтальная прокладка кабеля при длинных трассах допускает механизированную укладку с лебедками малой мощности. Преимущества получены в виде сокращения времени работ и уменьшения числа повреждений изоляции кабеля. Защита кабеля повышена за счет точного контроля натяжения и применения кабельные лотки с крышками; Подключение к подстанциям и ввод в щит выполняются с аккуратной подачей кабеля и минимальным изгибом. Проектирование трасс упрощено на этапе план прокладки благодаря типовым скоростям укладки и расчётам допустимой токовая нагрузка для выбранного сечение кабеля. Экономический эффект измеряется снижением затрат на ручной труд и уменьшением расходов на ремонт кабеля в первые три года эксплуатации.
