Краткая характеристика темы и рекомендации по ее изучению.
Тема. КАБЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
В теме рассматриваются вопросы устройства силовых кабельных сетей, способы прокладки кабелей, концевые заделки и соединения кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией.
Силовые кабели состоят из токопроводящих жил 3, изоляции 2, оболочек 4 и защитных покровов 5 и 8, а также из экранов 6 и 7, жил защитного заземления (нулевой) 10 и заполнителей 1 (рис.3, а, б, в).
Кабели имеют различные обозначения (марки), которые расшифровывают так: А (первая буква) – алюминиевая токопроводящая жила, А (вторая буква) – алюминиевая оболочка; Б (третья) – бронезащита плоскими стальными лентами, б – отсутствие подушки у защитного покрова; В (первая буква) – поливинилхлоридная оболочка; В (вторая буква) – изоляция; В (после марки через дефис) — обедненно-пропитанная бумажная изоляция; В (в середине марки) — изоляция из вулканизированного полиэтилена или подушка защитного покрова с поливинилхлоридным шлангом; Г – отсутствие защитного покрова; К – бронезащита из стальных круглых проволок; л или 2л — усиленная или особо усиленная подушка у защитного покрова; Н — резиновая маслостойкая оболочка, не распространяющая горения; н – негорючий наружный покров у защитного покрова; О – отдельная оболочка у каждой жилы; П (в начале или середине марки) – полиэтиленовая оболочка или изоляция жил, П (в конце марки) – бронезащита из стальных плоских проволок; п – подушка с полиэтиленовым шлангом у защитного покрова; Р – резиновая изоляция жил; С – свинцовая оболочка; с – изоляция из самозатухающего пoлиэтилeна СТ – стальная гофрированная оболочка; Ц – бумажная изоляция с нестекающим составом на основе церезина или другого состава; Шв – наружный покров из поливинилхлоридного шланга; Шп — наружный покров из полиэтиленового шланга.
Во всех марках кабелей не имеют буквенных обозначений медные жилы, бумажная пропитанная изоляция, подушка нормального исполнения и нормальный наружный покров.
Рис. 1. Устройство силовых кабелей:
а – двужильных с круглыми и сегментными жилами, б – трехжильных с поясной изоляцией и отдельными оболочками, в – четырехжильных с нулевой жилой круглой, секторной и треугольной формы: 1 – заполнитель. 2 – изоляция жилы. 3, 10 – токопроводящая и нулевая жилы. 4 – оболочка, 5 – наружный защитный покров. 6 – экран на токопроводящей жиле. 7 – экран на изоляции жилы, 8 – бронепокров, 9 – поясная изоляция.
Кабельные линии прокладывают в соответствии с Правилами устройства электроустановок, Строительными нормами и правилами и «Инструкцией по прокладке кабелей напряжением до 110 кВ». Для производства кабельных работ разрабатывают специальный проект, который содержит необходимые расчетные данные, план трассы, где указываются места расстановки необходимых механизмов и приспособлений, барабанов с кабелем другие сведения.
При монтаже кабельных линий соблюдают следующие требования. Кабели, проложенные по трассе, должны иметь необходимый запас длины (на случай возможных температурных деформаций кабелей, смещений почвы и др.), кабели, проложенные горизонтально по конструкциям, стенам перекрытиям и другими аналогичными способами, – жесткое крепление в конечных точках, у концевых заделок, соединительных и стопорных муфт, а проложенные вертикально – крепиться на каждой конструкции. При возможности повреждения кабелей предусматривается дополнительная механическая защита на высоте 2м от уровня пола или земли и на 0,3м в земле. При монтаже и эксплуатации соблюдают допустимые радиусы изгиба и разницу уровней расположения концов кабелей между высшей и низшей точками.
Проходы кабелей через стены, перегородки, перекрытии должны быть правильно оформлены установленными способами (в отрезке неметаллической трубы, в отфактурованных отверстиях железобетонных конструкций или открытых проемах с последующей заделкой зазоров несгораемыми, и легко пробиваемыми материалами), если этого требуют условия внешней среды. Если кабели прокладывают тяжением, усилия натяжения, контролируемые динамометром, не должны превышать допустимых. Металлические конструкции, защитные ограждения, несущие тросы, металлические трубы заземляют.
Кабельные линии прокладывают: в земляных траншеях, в земле бестраншейным способом, в земле в блочной канализации, в кабельных сооружениях, на эстакадах и в производственных помещениях, на тросах. Специальные правила соблюдают при прокладке кабелей через водные преграды, в районах распространения вечномерзлых грунтов и при низких температурах. Особый раздел для изучения представляют работы, связанные с соединением и концевой заделкой кабелей, которые выполняют в соответствии с технологическими монтажными инструкциями. При производстве кабельных работ необходимо знать правила приемки выполненных операций, способы испытаний повышенным напряжением, которые должны соответствовать требованиям ПУЭ.
При монтаже и сдаче кабельных линий в эксплуатацию оформляют специальную документацию: акты приемок траншей, каналов, тоннелей, блоков и других устройств под монтаж; акты на скрытые работы по прокладке труб; протоколы заводских испытаний барабанов с кабелем или (при их отсутствии) протоколы испытаний кабелей до прокладки на монтажной площадке; протоколы заводских испытаний муфт и подпитывающей аппаратуры (для маслонаполненных кабелей 110 кВ); протоколы осмотра и проверки изоляции кабелей на барабанах перед прокладкой; протоколы прогрева кабелей на барабане перед прокладкой при низких температурах; акты осмотра кабельной канализации в траншеях и каналах перед закрытием; акты (журналы) разделки кабельных муфт напряжением выше 1000В (кроме соединительных эпоксидных муфт); контрольно-учетные паспорта на соединительные эпоксидные муфты напряжением выше 1000В; протоколы испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока силовых кабелей после монтажа; протоколы измерения сопротивления изоляции кабелей перед включением; схему кабельной линии с указанием заводских номеров барабанов, проложенных кабелей и их длины, последовательности укладки барабанов и нумерации соединительных муфт при прокладке в траншеях кабелей напряжением выше 1000 В.
Инструкционная карта № 1
Прокладка силовых кабелей
Область применения — силовые кабельные линии напряжением до 35 кВ. Учебная цель — ознакомиться со способами прокладки и применением силовых кабелей.
Требования.Прокладку кабельных линий выполняют о соответствии с ПУЭ, СНиП, а также инструкцией и проектами. Трассы кабельных линий выбирают с учетом наименьшего расхода кабелей и обеспечения их сохранности от механических повреждений, коррозии и вибрации, при этом избегают перекрещивании кабелей друг с другом, кабелями другого назначения, трубопроводами и др.
| Эскиз | Указание и пояснение |
| Прокладка кабелей в траншеях | Кабельная траншея представляет собой открытое, искусственное сооружение, вырытое в земле с определенной глубиной Н и шириной В. После прокладки кабелей и их испытаний траншеи засыпают. В траншее можно прокладывать кабели 1 (связи или других организаций), 4 (напряжением 20 и 35 кВ), 5 (напряжением 10 кВ) и 6 (контрольные) с нормируемыми расстояниями между ними. Под кабели снизу подсыпают мягкий грунт или песок 3, а сверху засыпают им. Для защиты кабелей от механических повреждений используют красный кирпич 2 или железобетонные плиты |
| Бестраншейная прокладка кабелей в земле. | Бронированные одиночные кабели со свинцовой или алюминиевой оболочкой напряжением до 10кВ прокладывают непосредственно в земле без подготовки траншей на кабельных трассах, удаленных от подземных инженерных сооружений. Кабель укладывают в щель, образованную ножом кабелеукладчика на глубине 1–1,2м от поверхности грунта, и сразу засыпают при движении этого ножа (в городских электросетях на участках, имеющих подземные коммуникации и пересечения с инженерными сооружениями, бестраншейная прокладка кабелей запрещена). Для бестраншейной прокладки кабелей 4 используют тракторы 1, кабелеукладчик 2, входной лоток 3 направляющей кассеты, барабан 5 с кабелем, кабельный транспортер 6 и специальный нож 7 |
| Прокладка кабелей в земле в блоках и трубах. | Прокладка в блочной канализации позволяет защитить кабели от механических повреждений. При блочной канализации прокладывают кабели с незащищенной свинцовой оболочкой СГ и АСГ или с незащищенной пластмассовой оболочкой ВВГ. АПВГ, АВВГ, АПсВГ и АПвВГ (в зависимости от проекта). Через определенные промежутки трассы устанавливают специальные колодцы, обеспечивающие протяжку кабелей и обслуживание линии. Для прокладки кабелей из стандартных железобетонных панелей 3 с отверстием ø90мм используют блоки (I), которые в сухих грунтах укладывают в бетонную подушку 5 и сверху защищают слоем кирпича 1. Во влажных грунтах боковые грани блоков защищают тонкими стенками из кирпича 1 на цементном растворе 2. Во всех случаях блоки 4 должны иметь цветную изоляцию. На участке трассы кабельной канализации (II) для прокладки кабелей используют специальные механизмы и приспособления. Кабельный барабан 6 устанавливают у колодца 9 или люка на кабельных домкратах. Кабель затягивают в блоки тросом, один конец которого прикрепляют к барабану тяговой лебедки II, адругой к концу кабеля. Протяжку кабеля можно осуществлять распорными линейными 8 и угловыми 7 и 10 раскаточными роликами, а также обводными устройствами и приспособлениями с использованием специальной машины (3). В блочной канализации применяют асбестоцементные или керамические трубы, которые соединяют муфтами или уплотняют резиновыми кольцами. |
| Прокладка кабелей в каналах | Кабельный канал представляет собой закрытое и заглубленное в грунт или под пол непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых выполняют только при снятом перекрытии. Каналы сооружают лоткового типа или из сборных железобетонных плит. В каналах лоткового типа (I) лоток 1 устанавливают на подготовку 3 (песчаную при сухих и бетонную при влажных грунтах) и закрывают плитой перекрытия 2, а в каналах из сборных железобетонных плит (II) стеновые плиты 4 устанавливают на основания 5 и закрывают теми же плитами, что и лоток. Внутри каналов кабели крепят на одной стенке на подвесах (III), на одной стенке на полках (IV), на обеих стенках на подвесах (V), на обеих стенках на подвесах и полках (VI), на обеих стенках на полках (VII) или на дне канала (VIII). Если глубина его не превышает 900мм. При прокладке каналов вне зданий поверх съемных плит перекрытия засыпают слоем земли толщиной не менее 300мм. Если территория, по которой проходит кабельная трасса, доступна только для обслуживающего персонала, засыпка землей плит перекрытия не обязательна. |
| Устройство туннелей и прокладка в них кабелей | Туннели – дорогостоящая система подземной кабельной канализации, поэтому их применяют чаще на главных магистральных трассах. Они могут быть прямоугольного (I – IV)и круглого (V)сечений. Кабельный туннель – закрытое сооружение, представляющее собой подземную галерею проходного или полупроходного типа, позволяющую прокладывать кабели, производить осмотр и ремонт по всей длине. В туннелях прямоугольного и круглого сечений кабели можно располагать с двух сторон (I – III) и (V). Эти туннели могут быть и трехстенными с четырехстенным расположением кабелей. Кроме того, кабели размещают также и с одной стороны туннеля (IV). Туннели состоят из блоков 1, кабельных стоек (К1154У3) 2, огнестойких перегородок 3, подвесок (К1166У3) 4, полок (К1162У3) 5, сварного лотка 7, зоны 12 пожароизвещателей и трубопроводов механизированной уборки пыли и пожаротушения, светильника 13. При прокладке кабелей в туннелях большое значение имеет их размещение: первыми укладывают силовые кабели 11 напряжением выше 1 кВ, вторыми – силовые кабели 10 до 1 кВ и в самом низу контрольные кабели 8. Соединительные муфты 9 в защитных кожухах устанавливают на специальные полки 6. |
| Схема протяжки кабелей в туннелях | Для протяжки кабеля в туннели используют специальную машину с тяговой лебедкой и приводом от двигателя автомобиля, а также приспособления для контроля усилий тяжения кабеля. Кабельный барабан устанавливают на кабельном домкрате. В туннеле размещают распорные, линейные, угловые ролики и обводные устройства, а также приспособления, по которым прокладывают трос лебедки. К его концу прикрепляют кабель. Для входа и выхода из туннеля предусматривают не менее двух дверей, и только в проходных туннелях длиной до 25м допускается одна дверь. Туннели вне зданий полностью засыпают землей толщиной не менее 0,5м |
| Прокладка кабелей в галереях и на открытых эстакадах | Прокладка кабелей в галереях (I) и на открытых эстакадах (II) выполняют, когда требуется проложить большие потоки кабелей по территории предприятий, насыщенной различными подземными коммуникациями. Кабели прокладывают с одной и двух сторон эстакады или галереи. Прокладка кабелей на эстакадах и в галереях обеспечивает бóльшую надежность, чем подземные виды кабельной канализации, возможность внешнего осмотра, быструю замену и ремонт кабелей, меньшую опасность механических повреждений кабелей, лучший отвод теплоты. Кабельные эстакады выполняют проходными и непроходными, а галереи одно-, двух- и трехсторонними. Они могут быть железобетонными, металлическими или комбинированными. На проходных и непроходных эстакадах прокладывают до 24 силовых кабелей, в одно сторонних галереях – 27, в двусторонние – 54, а в трехсторонних – до 108 кабелей. Расположение кабелей и основные их размеры те же, что и при прокладке в туннелях |
| Прокладка кабелей по опорным конструкциям | Внутри производственных помещений кабели прокладывают по опорным конструкциям, в том числе по специальным полкам 3, которые легко крепятся к стойкам 1. Стойки прикрепляют к строительному основанию скобами 2, а кабель 5 к полке – скобой 4 или другим способом. При необходимости (из-за пожарной безопасности) между горизонталь-ными рядами кабелей устанавливаются разделительные асбестоцементные плиты 8, которые скрепляют друг с другом специальными соединениями 7. Плиты удерживаются на подвесах 6. На полках можно укладывать также лотки и короба. |
| Организация прокладки кабелей по эстакадам или опорным конструкциям на большой высоте | Для прокладки кабелей на большой высоте используют автомашины с двухосным прицепом. На ее платформе устанавливают поворотную раму, на которой размещены винтовые кабельные домкраты 4. На одном из них установлены реверсивный электропривод для изменения направления вращения кабельного барабана 2, наклонный транспортер 3 с валиками, восемь из которых поджимные, а четыре тянущие. Это устройство позволяет не только перемещать кабель по транспортеру, но и одновременно производит его правку. На прицепе 5 смонтирована монтажная площадка 4, с которой выполняют прокладку и рихтовку кабеля |
| Организация прокладки кабелей по кабельным конструкциям на небольшой высоте | Для прокладки кабелей на небольшой высоте используют электрокар 6, передвижной электроподъемник, автопогрузчик или автомашину. С помощью специального устройства 2,кабелеподъемника 4, грузоподъемных 5 и линейных 8 роликов (расположенных на полу) электромонтажник на площадке 1 укладывает кабель 7 на кабельные конструкции 3. |
Контрольные вопросы.1. Что обозначают буквы в марках кабелей АПвс, БбШв, АВВБ, АВВБГ, АВБбШв, АПВБГ и ААГ, ACT, АСБл, АСБ2лШвГ СБ2л? 2. Почему необходимо строго соблюдать определенные радиусы изгиба кабелей при их монтаже и эксплуатации? 3. Какими документами оформляется сдача кабельных линий в эксплуатацию? 4. Какими способами прокладывают силовые кабели по территории промышленных предприятий? 5. Что называют кабельной линией, траншеей, сооружением, туннелем, каналом, блоком, лотком, подвалом (или этажом) и шахтой? 7. Как прокладывают кабели в галереях, на эстакадах?