Монтаж кабелей 0,4 и 6—10 кВ


Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.
Основными элементами конструкции силовых кабелей являются токопроводящие жилы, изоляция жил, оболочка для защиты изоляции от увлажнения и других воздействий среды, броня из стальных лент или проволоки для защиты оболочки с изоляцией от механических повреждений и противокоррозионное покрытие или специальный защитный покров. Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, в подземных кабельных сооружениях (туннели, каналы, кабельные шахты, коллекторы) непосредственно по строительным поверхностям или на специальных кабельных конструкциях, на лотках и тросах, в трубах, открыто на эстакадах и т. п.
Монтаж кабельных линий, как и других устройств канализации электроэнергии, состоит из двух стадий: подготовки трасс для прокладки кабелей и прокладки кабелей по подготовленным трассам. Монтаж регламентирован рядом технологических правил и требований, при соблюдении которых обеспечивается сохранность того уровня электрической и механической прочности кабеля, который достигнут на заводе при его изготовлении.
При хранении и перевозке кабелей необходимо сохранять обшивку деревянных кабельных барабанов до прокладки кабеля, герметичные заделки концов кабеля; предохранять кабели с пластмассовой изоляцией (при хранении) от воздействия прямых солнечных лучей. Погрузку, выгрузку, перевозку барабанов и раскатку кабелей выполняют с помощью механизмов: транспортеров ТКБ, оборудованных лебедкой грузовых машин, трубоукладчиков, автопогрузчиков и других грузоподъемных механизмов и такелажных средств. Сбрасывание барабанов с кабелем со всех видов транспортных средств недопустимо. Не разрешается также укладывать барабаны плашмя во избежание смещения слоев и витков кабеля. Под тяжестью кабеля нижние витки легко могут быть смяты и повреждены.

Прокладка кабелей.

Кабели прокладывают в земляных траншеях, воде, воздухе, каналах, блоках, туннелях, по внутренним и наружным стенам зданий, по эстакадам, на лотках и тросах. Канализация энергии кабелями в земляных траншеях не является надежным способом электроснабжения территорий строительных площадок и промышленных предприятий, так как происходят частые разрытия и связанные с ними механические повреждения кабелей. Кроме того, траншейная прокладка создает трудности при ремонтах и заменах кабелей, особенно в зимних условиях. Траншейная прокладка кабелей межцеховых сетей целесообразна только при ограниченном числе кабелей (не более пяти-шести), следующих в одном направлении, на участках территории, не загруженных другими подземными коммуникациями. При большом потоке кабелей на территориях, загруженных коммуникациями, обычно применяют прокладку в специальных кабельных сооружениях (каналах, блоках, туннелях) или открытую прокладку по технологическим эстакадам либо специально сооружаемым кабельным эстакадам, по стенам зданий и т. п.
В последнее время кабели прокладывают с использованием комплекса протяжных устройств с автономным приводом. В него входят следующие механизмы, инструмент и приспособления: универсальный индивидуальный привод ПИК-4У (приводное протяжное устройство), приспособление ПС-50 для раскатки кабеля на прямых участках кабельной трассы, обводное универсальное устройство для прокладки кабелей Л219, линейный распорный ролик ОГК-18, приспособление для ввода кабеля в трубы Л201А, кабельные домкраты, проволочный чулок и кабельный концевой захват.
Конструкция универсального индивидуального привода позволяет прокладывать кабели сечением до 240 мм2 в траншеях, каналах, производственных помещениях и других кабельных сооружениях, причем протяжное устройство может работать как с двигателем внутреннего сгорания (бензиномоторная пила «Дружба-4»), так и с электродвигателем (углошлифовальная машина Ш-178 с двойной изоляцией). Операция замены двигателей проста и доступна для электромонтажников. Индивидуальный привод с двигателем внутреннего сгорания предназначен только для работы в траншеях, каналах и открытых сооружениях, а с электродвигателем — в закрытых электротехнических помещениях и сооружениях.
Универсальный индивидуальный привод (рис. 1) состоит из рамы 6, двигателя внутреннего сгорания (или электродвигателя) 1, редуктора 2, движителя гусеничного типа 4, направляющих роликов 5, прижимного устройства 3, а также лебедки, оснастки для крепления привода, инвентарной катушки для питающего кабеля и защитно-отключающего устройства. Конструкция привода обеспечивает на прямом участке кабельной трассы протягивание кабеля лебедкой до 120 м и его, перемещение вперед по роликам на длину до 80 м. На кабельной трассе длиной до 500 м одновременно работают четыре привода. Приводное протяжное устройство обслуживает один оператор.

Внедрение индивидуальных приводов позволяет механизировать прокладку кабелей в стесненных условиях, на строительных площадках, не имеющих подъездных путей, а также при наличии подземных коммуникаций и переходов. При использовании индивидуальных приводов снижаются растягивающие усилия на кабеле за счет равномерного их распределения по участкам между приводами, предохраняются кабели от механических повреждений и, следовательно, повышается качество прокладки. Номинальное тяговое усилие привода с двигателем внутреннего сгорания 3,5 кН, с электродвигателем 4 кН; скорость тяжения кабеля 35 и 15 м/мин; диаметр протягиваемого кабеля 20—70 мм.
Прокладка кабельной линии в траншее состоит из следующих основных операций: рытье траншеи; доставка, раскатка и укладка кабелей в траншее; защита кабелей от механических повреждений и засыпка траншеи; монтаж соединительных муфт.
Траншеи роют глубиной 700 мм и шириной в зависимости от числа прокладываемых кабелей. В месте расположения муфт траншею расширяют и образуют котлован размером 1,5 X 2,5 м. При этом требуется подсыпать снизу и сверху кабеля слой мелкой земли, не содержащей камней, строительного мусора и шлака. Поверх этой подсыпки применяют защиту от механических повреждений, которые могут возникнуть при раскопках.
При небольшой длине кабельной трассы раскатка кабеля может быть произведена с барабана по специальным роликам с помощью лебедки или вручную. Барабан устанавливают на домкраты или кабелеукладчик, и кабель раскатывают по линейным роликам, расставленным вдоль трассы через каждые 2—3 м. На всех поворотах трассы применяют угловые ролики. После окончания раскатки кабель перекладывают с роликов на дно траншеи, где его укладывают с некоторой слабиной змейкой с запасом по длине 1—3 %. В связи с этим длина кабельной нитки, уложенной в траншее, должна быть на 1,5 % больше длины траншеи.
На одной из щек барабана краской нанесена стрелка, указывающая направление, по которому при перекатке необходимо вращать барабан. Соблюдение этого правила относится только к перекатке. При вращении барабана вокруг оси в процессе размотки кабеля направление вращения не имеет существенного значения.
Кроме линейных и угловых роликов, давно применяемых для раскатки кабелей, используют распорные угловые и линейные ролики, которые предназначаются для установки в туннелях, траншеях и каналах в местах поворота трассы кабеля в горизонтальной и вертикальной плоскостях и состоят из стоек и трубчатого сектора с шестью роликами, расположенными вертикально, и двумя роликами — перпендикулярно им.
Линейный распорный ролик служит для поддержки кабеля при прокладке на прямых участках кабельной трассы в туннелях. Его упоры устанавливаются между полом и перекрытием туннеля. По конструкции это телескопическая стойка, которая регулируется по высоте от 1450 до 2300 мм. Прокладку кабелей производят в соответствии с действующими технологическими правилами и требованиями, общими для всех способов прокладки,— в траншеях, производственных помещениях, кабельных сооружениях.

Допустимые радиусы изгиба кабелей.

Изоляция и оболочка силовых кабелей могут быть нарушены при чрезмерно крутых изгибах (возникают смещения и разрывы бумажных лент, образование на них морщин, трещины на пластмассовой, резиновой изоляции и оболочках и др.). Поэтому необходимо соблюдать наименьшие радиусы изгиба кабелей, установленные ПУЭ. Кратность допустимого радиуса изгиба кабелей к наружному диаметру кабеля должна быть не менее:
Для многожильных кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной изоляцией, в алюминиевой оболочке, бронированных и небронированных            25
То же, но в свинцовой оболочке... 15
То же, но для одножильных в свинцовой и алюминиевой
оболочке......... 25
Для одножильных и многожильных кабелей на напряжение 6—10 кВ с пластмассовой изоляцией и оболочкой, бронированных и небронированных                      15
Для бронированных и небронированных кабелей на напряжение 6—10 кВ в свинцовой оболочке............... 15
То же, но на напряжение 6 кВ в алюминиевой оболочке 20
То же, но на напряжение 10 кВ..... 15

Допустимые разности уровней.

При прокладке кабелей с бумажной изоляцией на вертикальных и наклонных участках трассы необходимо соблюдать максимальную разность уровней, установленную ПУЭ.
Соблюдение допустимых для данного напряжения разностей уровней обусловлено ограничением стекания пропитывающего состава кабеля, расположенного в верхних участках трассы, и гидростатического давления столба пропитывающего состава на свинцовую оболочку и концевую муфту или заделку. Стенание пропитывающего соста- ва приводит к образованию в кабеле воздушных и вакуумных включений и резкому ухудшению электрической прочности. При значительном давлении может произойти деформациячсвинцовой оболочки (алюминиевая оболочка имеет большую механическую прочность, поэтому меньше подвергается этой опасности), нарушение герметичности концевых заделок и течь пропитывающего состава кабеля.
Для кабелей с обедненно пропитанной бумажной изоляцией допустимая разность уровней составляет 100 м, а с резиновой и пластмассовой изоляцией не ограничивается.
Температурные условия прокладки. Кабели необходимо прокладывать, как правило, при положительной температуре окружающего воздуха. Размотка, переноска и прокладка кабелей с бумажной или пластмассовой изоляцией допускается только в том случае, если их температура не ниже 0 °С.
Изгибание кабеля при низких температурах представляет большую опасность прежде всего для его изоляции (как для бумажной, так и для пластмассовой), поскольку при низких температурах пропитанная бумага и пластмасса становятся неэластичными (при изгибаниях неизбежно образуются разрывы). Допускается прокладывать кабель без его предварительного прогрева, если температура воздуха в течение 24 ч была не ниже 0 °С.
Химическое воздействие среды. Это воздействие на металлические покровы кабелей происходит даже в помещениях с нейтральной средой, поэтому оголенная бронь кабеля должна иметь противокоррозионное покрытие (внутри помещений джутовый покров не применяется по противопожарным соображениям).

Крепление кабелей.

Кабели, проложенные по конструкциям, должны иметь запас по длине. При прокладке по лоткам или кронштейнам на горизонтальных участках трассы кабели не крепят. Отсутствие креплений позволяет кабелю свободно перемещаться при изменении температуры, поэтому на горизонтальных трассах крепление выполняют только на конечных опорах и поворотах. На вертикальных участках трассы крепления требуются не реже чем через 2 м, чтобы равномерно распределить маесу кабеля между опорными конструкциями.
Если по конструкциям прокладывают кабели с неизолированной свинцовой или алюминиевой оболочкой, применяют изоляционные прокладки из электрокартона, толя и других материалов во избежание коррозии.
Проходы кабелей через стены и перекрытия. Места прохода кабелей через перекрытия, стены, огнестойкие перегородки в кабельных туннелях следует тщательно заделать негорючим материалом, при этом выполнить уплотнение и вокруг кабелей, проходящих сквозь патрубки. Эта мера препятствует распространению пожаров в кабельных сетях и проникновению воды в здание через трубы.
Нормирование расстояния. В ПУЭ определены минимально допустимые расстояния между прокладываемым кабелем и другими кабелями, фундаментами зданий, зелеными насаждениями, трубопроводами с горючей жидкостью, теплопроводами, кабелями связи, электрифицированными и неэлектрифицированными железными дорогами, трамвайными рельсами. В Правилах также предусмотрены меры защиты при сближениях с указанными устройствами.
Эти ограничения введены для того, чтобы создать нормальные условия для эксплуатации кабелей и свести к минимуму вредное влияние указанных устройств на них. Минимально допустимое сближение 1 м при параллельной прокладке трубопроводов необходимо для того, чтобы при раскопках, связанных с ремонтом трубопровода, не был поврежден кабель. Для теплопровода указанное сближение составляет 2 м во избежание вредного влияния теплоты теплопровода на условия охлаждения кабеля. Трамвай, электрифицированные железные дороги, линии метрополитена являются источником распространения в земле блуждающих токов, которые при отсутствии надлежащей защиты разрушающе действуют на броню и металлическую оболочку кабеля. Поэтому к тг.ким объектам допустимое приближение составляет уже 10 м, а при необходимости уменьшения этого расстояния кабели прокладывают в изолирующих трубах. Таким образом, каждое ограничение при сближениях и пересечениях имеет свое обоснование и должно быть соблюдено при прокладке кабелей.

Монтаж кабельных концевых заделок и соединительных муфт.

Наиболее сложной работой при канализации электроэнергии кабелями является монтаж концевых заделок и соединений кабелей. В последние годы разработаны и внедрены новые способы заделки и соединений кабелей, которые значительно повысили надежность работы кабельных сетей. Вместо применявшихся ранее концевых заделок в стальных воронках и с помощью киперной ленты теперь используют заделки поливинилхлоридной лентой, в ком- плектных резиновых перчатках и эпоксидные. Эти заделки кабеля отличаются малыми размерами, обладают необходимой диэлектрической и механической прочностями, стойкостью по отношению к минеральным маслам, влаго- и термостойкостью, меньшей трудоемкостью и рядом других преимуществ.
Общее требование ко всем видам заделок и соединений — обеспечение герметичности изоляции кабеля в месте вывода токопроводящих жил во избежание проникновения влаги в кабель.
Надежность муфт и заделок зависит от тщательного выполнения монтажа, соблюдения технологии, указанной монтажными инструкциями, и норм санитарной гигиены. Попадание влаги или грязи в муфту или заделку резко ухудшает электрическую прочность и приводит к выходу из строя кабеля при его испытаниях после монтажа или во время эксплуатации. Поэтому работы по монтажу муфт и заделок должны выполняться чистыми руками и инструментом, без перерыва в работе до полного их окончания. Корпус муфты перед началом работы также необходимо тщательно очистить с обеих сторон и протереть тряпками, смоченными в бензине.
Применение и технология монтажа муфт и заделок рассмотрены в «Технической документации на муфты для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией до 35 кВ», поэтому ниже приведены только общие сведения и отдельные элементы монтажа муфт и заделок.
Монтаж заделок и муфт начинают с монтажных операций, называемых разделкой конца кабеля, которая заключается в последовательном удалении на определенной длине защитных покровов, брони, оболочки и изоляции кабеля. В результате получается ступенчатая разделка, размеры ступеней которой зависят от напряжения, типа и габаритов муфт и заделок.
Предварительно, до разделки, проверяют бумажную изоляцию на отсутствие влаги: обрывают с конца кабеля бумажные ленты и опускают в разогретый до 140—150 °С парафин. При увлажненной изоляции наблюдаются потрескивание и выделение пены. Увлажненную изоляцию на участке 250—300 мм удаляют и еще раз проверяют до получения положительных результатов.