Выбор способов прокладки при проектировании кабельных линий
Способ прокладки кабелей различных номинальных напряжений, трасса кабельной линии, глубина закладки кабелей, расстояния между отдельно проложенными кабельными линиями, способы механической защиты кабелей определяют на стадии проектирования кабельной линии с учетом допустимых токовых нагрузок, а также факторов, определяющих экономичность и эксплуатационную надежность кабельной системы с учётом требований действующей нормативных документов.
Кабели могут быть проложены в земле (в траншее), в кабельных сооружениях (туннелях, эстакадах, галереях), в трубных переходах.
Механические воздействия на кабель при прокладке должны соответствовать [47], а кабели с экструдированной изоляцией – инструкциям заводов-изготовителей.
При прокладке в траншее глубина заложения кабельных линий от планировочной отметки должна быть не менее:
— 0,7 м (1 м для пахотных земель, при пересечении улиц и площадей) для КЛ напряжением до 20 кВ;
— 1,0 м для КЛ напряжением 35 кВ;
— 1,5 м для КЛ напряжением 110 (150) кВ.
Допускается уменьшение глубины до 0,5 м на участках длиной до 5 м при вводе линий в здания, а также в месте пересечения их с подземными сооружениями при условиях защиты кабелей от механических повреждений.
Кабели классом напряжения до 20 кВ включительно на всем протяжении должны быть защищены от механических повреждений кирпичом, плитами ПЗК или сигнальными пластмассовыми лентами, а при классах напряжения 35, 110 (150) кВ — железобетонными плитами толщиной не менее 50 мм сверху и сбоку, допускается применение сертифицированных пластиковых плит.
При прокладке взаиморезервирующих кабелей следует разносить их по разным трассам, т.е. в разных траншеях с расстоянием между траншеями не менее 1м или прокладывать кабели в одной траншее с расстоянием между группами кабелей не менее 1м. При стесненных условиях, к примеру для объектов городской инфраструктуры, допускают прокладывать взаиморезервирующие кабельные линии в одной траншее с уменьшением расстояний между ними, при условии защиты кабелей от повреждений, могущих возникнуть при КЗ в одном из кабелей.
При прокладке кабелей в земле рекомендуют в одной траншее прокладывать не более шести силовых кабелей. При большем количестве кабелей рекомендуют прокладывать их в отдельных траншеях с расстоянием между группами кабелей не менее 0,5 м или в каналах, туннелях, галереях, по эстакадам. При выборе расстояния между кабелями следует учитывать их взаимное влияние на пропускную способность.
При прокладке 20 и более кабелей, идущих в одном направлении, рекомендуется использовать туннели, галереи или эстакады.
Прокладка кабелей в блоках применяют в условиях большой стесненности по трассе.
При прокладке кабельной линии кабели однофазной конструкции должны прокладываться параллельно и располагаться в одной плоскости или треугольником вплотную. Возможны иные способы расположения.
При параллельной прокладке кабелей в плоскости (в земле или воздухе) расстояния по горизонтали в свету между кабелями отдельной цепи должны соответствовать инструкциям заводов-изготовителей.
Скрепление кабелей в треугольник должно осуществляться лентами, хомутами, стяжками или с применением скоб из немагнитного материала. Шаг скрепления, тип, конструкция и материал креплений определяются проектом.
При выборе шага скрепления кабелей, прокладываемых в земле, учитывается, что скрепленные в треугольник кабели не должны менять своего положения при присыпки их грунтом.
Кабели однофазной конструкции должны прокладываться так, чтобы вокруг каждого из них не было замкнутых металлических контуров из магнитных материалов.
Запрещено использовать магнитные материалы для бандажей, крепежных или иных изделий, охватывающих кабели по замкнутому контуру. Бирки на кабель рекомендуется крепить капроновыми, пластмассовыми нитями или проволоками из немагнитных материалов.
Требования к трубам для прокладки кабеля
Трубы для прокладки кабеля должны быть выполнены из немагнитного материала и предназначены для электромонтажных работ. Допускают прокладку трёхжильных кабелей или скрепленных в треугольник однофазных кабелей в трубах из магнитного материала. При этом расчёт допустимой токовой нагрузки должен выполнятся с учётом дополнительных потерь в трубе.
Концы труб, в том числе и резервных, должны быть надёжно герметически заделаны. Для заделки необходимо использовать специализированные изделия заводской готовности, использование монтажной пены не допускается.
Для прокладки кабельных линий с однофазными кабелями 6 кВ и выше следует применять трубы, изготовленные по ГОСТ 18599 из полимерной композиции высокой термостойкости или иных материалов, которые удовлетворяют требованиям по температуре (допускают длительное воздействие температуры не менее 90 °C, при перегрузках нагрев до 105 °C, при коротких замыканиях до 150 °C), к геометрическим параметрам (наружный и внутренний диаметры трубы, толщина стенки, кольцевая жесткость), к категории горючести.
Факторами, определяющими допустимый ток жилы кабеля, проложенного в трубах, являются тепловое сопротивление грунта и объем воздуха в трубе. Тепловое сопротивление стенки трубы (ее теплопроводность) таким фактором не является.
Для повышения допустимого тока жилы кабеля, проложенного в полимерной трубе необходимо рассматривать возможность применения трубы увеличенного диаметра или контролируемое заполнение труб водой без частиц грунта или иной жидкостью, выбор которой определяется соотношением глубины прокладки кабельной линии и глубины промерзания грунта. Снижение теплового сопротивления стенки трубы менее 2 м•К /Вт (или увеличение теплопроводности стенки трубы более 0,5 Вт/ м•К) не является фактором повышения допустимого тока жилы кабеля.
Трубный переход должен обеспечивать возможность извлечения кабеля с целью его ремонта или замены.
При проектировании трубного перехода закрытым способом должны быть определены следующие параметры трубы:
— диаметр, мм;
— толщина стенки, мм;
— кольцевая жесткость SN, кН/м2;
— допустимое усилие тяжения, кН;
— допустимая температура длительного нагрева, °С;
— тепловое сопротивление материала трубы в (м•К/Вт);
— категория горючести материала трубы ПВ-0 по ГОСТ 53313;
— наличие специальных расширительных воронок, устанавливаемых по концам труб для снижения давления кромки трубы на оболочку кабеля.
Глубина прокладки кабелей в вечномерзлом грунте определяют при проектировании кабельной линии с учетом конкретных грунтовых и климатических условий. В зависимости от местных условий кабели могут прокладываться в земле (в траншеях) ниже деятельного слоя, в деятельном слое в сухих, хорошо дренирующих грунтах, в искусственных насыпях из сухих привозных грунтов, в кабельных сооружениях над поверхностью земли.
В местах, где возможны механические повреждения или доступ неквалифицированного персонала, кабели должны быть защищены на высоту не менее 3 м от уровня земли или пола и на глубину 0,3 м в земле. В случае защиты кабеля трубой, выход кабеля из трубы выполнить герметичным, для исключения попадания осадков в трубу.
Проходы кабелей через стены, перегородки и перекрытия в производственных помещениях и кабельных сооружениях должны быть осуществлены через отрезки неметаллических труб (асбоцементных безнапорных, полимерных и т.п.), отфактурованные отверстия в железобетонных конструкциях или открытые проёмы.
Зазоры в отрезках труб, отверстиях и проёмы после прокладки кабелей необходимо заделать несгораемым материалом. Зазоры в проходах через стены допускают не заделывать, если стены не являются противопожарными преградами.
Вводы кабелей в здания, кабельные сооружения и другие помещения должны быть проложенны в асбоцементных, бетонных, керамических или пластмассовых трубах. Концы труб должны выступать в траншею из стены здания или фундамента не менее чем на 0,6 м, иметь уклон в сторону траншеи и быть надёжно загерметизированы. Для заделки необходимо использовать специализированные изделия заводского изготовления, использование монтажной пены не допускается.
Кабели, проложенные горизонтально или вертикально по конструкциям, стенам и перекрытиям, нужно жестко закрепить в конечных точках, непосредственно у муфт, с обеих сторон изгибов, а на прямых участках – согласно проекту. Кабели однофазной конструкции, прокладываемые вертикально по конструкциям и стенам, должны быть закреплены на каждой кабельной конструкции по фазам.
Крепление кабелей должно быть выполнено таким образом, чтобы предотвратить деформацию кабелей и муфт под действием собственного веса кабеля, а также механического напряжения, возникающего при циклах «нагрев- охлаждение» и при магнитных взаимодействиях при коротких замыканиях.
Конструкции, на которые укладываются небронированные кабели, должны быть выполнены таким образом, чтобы исключалась возможность механического повреждения оболочек кабелей. В местах жесткого крепления оболочки кабелей должны быть предохранены от механических повреждений при помощи эластичных прокладок (при этом срок службы эластичных прокладок под хомуты должен быть не менее 30 лет, в противном случае нужно осуществлять периодическую замену прокладок).
Монтаж соединительных муфт
Монтаж концевых и соединительных муфт должен производиться в соответствии с инструкцией по монтажу заводов-изготовителей.
При проектировании нескольких кабелей в траншее концы кабелей, предназначенных для последующего монтажа соединительных муфт, следует располагать со сдвигом мест соединений на соседних кабелях не менее длины муфты. При этом должен быть предусмотрен запас кабеля длиной, необходимой для перемонтажа муфты, уложенный в зоне колодца змейкой.
При прокладке строительной длины однофазных кабелей три фазы одного кабеля должны быть одинаковой длины с учетом ступенчатого размещения соединительных муфт в одной зоне.
Муфты монтируются в специально сооружённом кабельном шатре с соблюдением условий, указанных в заводских инструкциях.
При проектировании КЛ на круто-наклонных трассах установка на них кабельных муфт запрещена. При необходимости установки на таких участках кабельных муфт готовится горизонтальное железобетонное монолитное основание под муфты.
Кабель и муфта напряжением 35, 110 (150) кВ в котловане для монтажа соединительных муфт должны быть уложены на горизонтально расположенных конструкциях из бетона, плитах или на мешки с песком так, чтобы кабели на расстоянии не менее 1 м от шейки муфты находились в горизонтальном положении.
После окончания монтажа камеры засыпаются песчано-гравийной смесью и закрываются железобетонными плитами сверху и сбоку. При этом защитные конструкции не должны касаться муфт и не должны создавать дополнительную механическую нагрузку на конструкции муфт.
