Монтаж кабельных линий

Монтаж кабельных линий выполняют в соответствии с проектно-технической документацией, в которой указаны трасса ли­нии и ее геодезические отметки, позволяющие судить о разности уровней отдельных участков трассы. При монтаже необходимо учи­тывать назначение кабелей, которые могут быть силовыми или контрольными.

Силовые кабели служат для передачи распределения электри­ческой энергии в осветительных и силовых электроустановках. Ли­нии электропередачи 6... 10 кВ и выше выполняют специальным силовым кабелем. Конструкции силовых кабелей зависят от класса напряжения. Наиболее распространены трех- и четырехжильные силовые кабели с бумажной изоляцией. Для напряжения 10 кВ их выполняют с поясной изоляцией в общей свинцовой оболочке для всех жил, а для напряжений 20 и 35 кВ — с отдельно освинцован­ными жилами.

Жилы кабеля состоят из большого числа обычно медных про­водников малого сечения. Кабели напряжением до 6 кВ и сечением до 16 мм² изготовляют с круглыми жилами, напряжением выше 6 кВ и сечением более 16 мм² — с секторными жилами (в попереч­ном разрезе жила имеет форму сектора окружности).

На рис. 4, в показан трехжильный кабель с секторными жи­лами на напряжение 10 кВ. Каждая жила изолирована от другой специальной кабельной бумагой 2, пропитанной специальной мас­сой, в состав которой входят масло и канифоль. Все жилы от зем­ли изолированы поясной изоляцией 4 также из пропитанной бу­маги. Для обеспечения герметичности кабеля на поясную изоля­цию накладывают свинцовую оболочку без швов. От механических повреждений кабель защищен броней 8 из стальной ленты, а т химических воздействий — асфальтированным джутом. В последнее время выпускают кабели, у которых свинцовое покрытие а именно алюминиевым либо пластмассовым ( винилит).

Рис. 4. Трёхжильный кабель с поясной изоляцией из пропитанной бумаги (а) и его разрезы(б – с круглыми жилами; в- с секторными жилами): 1-жилы; 2-изоляция жил; 3- заполнитель, 4-поясная изоляция; 5- защитная оболочка; 6- бумага, пропитанная компаундом; 7- защитный покров из пропитанной кабельной пряжи; 8-ленточная броня; 9- пропитанная кабельная пряжа.

Конструктивное обозначение силовых кабелей состоит из нескольких букв: если первая буква А — жилы кабеля алюминиевые, если таковой нет — жилы из меди; вторая буква обозначает материал изоляции жил (Р — резина, В — поливинилхлорид, П — полиэтилен, для кабелей с бумажной изоляцией буква не ставит­ся); третья буква обозначает материал оболочки (С — свинец, А — алюминий, Н и HP — негорючая резина-найрит, В и BP — поливинилхлорид, СТ — гофрированная сталь); четвертая буква обозначает защитное покрытие (А — асфальтированный кабель, бронированный лентами, Г — голый (без джутовой оплетки), К — бронированный круглой стальной оцинкованной про­волокой, П — бронированный плоской стальной оцинкованной проволокой). Буква Н в конце обозначения говорит о том, что сшитый покров негорючий, Т — указывает на возможность про­кладки кабеля в трубах, Шв или Шп означают, что оболочка кабеля заключена в поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг. Буква Ц в начале названия говорит о том, что бумажная изоляция пропитана массой на основе церезина.

Контрольные кабели служат для создания цепей контроля, сиг­нализации, дистанционного управления и автоматики. Они мо­гут иметь от 4 до 37 жил сечением 0,75... 10 мм² и изоляцию из пропитанной кабельной бумаги или резины. Для их герметичнос­ти используют оболочку из свинца, алюминия или поливинилхлорида, которая защищена от механических повреждений броней из стальных лент или стальных оцинкованных проволок круглого или прямоугольного сечения. Стальная броня покрыта джутовой пряжей. Контрольные кабели можно прокладывать в земле, тон­нелях, помещениях с агрессивной средой, в шахтах и под водой.

Контрольные кабели в отличие от силовых имеют в обозначении марки кабеля букву К, размещаемую после обозначения материала жилы. Цифры после букв обозначают рабочее напряжение (кВ), на которое рассчитан кабель, число жил и площадь поперечного сечения каждой жилы (мм²).

При прокладке кабелей необходимо соблюдать допустимую разность уровней на концах кабельной линии (не более 25 м), а также предусмотренные проектом минимальные расстояния (в метрах) от кабельных линий до различных сооружений при их параллельном сближении и пересечениях, например:

До трубопроводов (кроме нефте-, газопроводов при параллельной прокладке) - 0.5 м

До нефте-, газопроводов при параллельной прокладке - 1.0

При защите асбоцементными трубами - 0.25

До теплопроводов при параллельной прокладке - 2.0

До теплопроводов при их пересечении кабельными ли­ниями (теплопровод должен иметь изоляцию на длине 2 м в обе стороны от пересечения) -  0.5

При пересечении кабельными линиями трамвайных и неэлектрифицированных железных дорог (кабель должен прокладываться в изолирующих блоках) до полотна дорог - 9.0

До электрифицированных железных дорог - 10.0

До трубопроводов при пересечении их кабельными линиями - 0.5

Монтаж кабелей в траншеях наиболее распространенный и легко выполняемый способ их прокладки.

При прокладке кабелей в траншеях выполняют следующие рабо­ты: подготовительные, устройство траншей, доставку барабанов с кабелем к месту монтажа, раскатку кабеля и его укладку в траншею, защиту кабеля от механических повреждений, засыпку траншеи.

Траншеи большой протяженности отрывают специальными ро­торными траншеекопателями, а чаще обычными землеройными машинами и экскаваторами, небольшие траншеи на стесненных участках иногда роют вручную. Размеры кабельных траншей и раз­мещение в них кабелей с зашитой кирпичом от механических повреждений показаны на рис.5.

Глубина траншей должна быть не менее 700 мм, а ширина — такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно про­ложенными в ней кабелями напряжением до 10 кВ было не менее 100 мм, от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля — не менее 50 мм. Глубину заложения кабеля можно уменьшить до 0,5 м на участках длиной до 0,5 м при вводе в здание, а также в местах пересечения кабеля с подземными сооружениями при условии защиты его асбоцементными трубами.

Для предохранения от механических повреждений кабели на­пряжением 6... 10 кВ поверх присыпки защищают красным кир­пичом марки 100—150 или железобетонными плитами; кабели напряжением 20... 35 кВ — плитами; кабели напряжением до 1 кВ — кирпичами и плитами только в местах частых раскопок ( их укладывают сплошь по длине траншеи с напуском над крайними кабелями не менее 50 мм) .

Рис.5. Размеры кабельных траншей и размещение в них кабелей : а- одного; б - двух; в – трёх; г – четырёх.

В местах будущего расположения кабельных соединений траншеи расширяют, образуя котлованы или колодцы для соединительных муфт. На кабельной линии длиной 1 км допускается установка не более шести муфт. Соединения в кабельной муфте должны быть герметичными, влагостойкими, обладать механической и электри­ческой прочностью, а также противокоррозионной устойчивостью.

Кабельные муфты разделяют по напряжению (до 1, 6, 10, 35 кВ), назначению (соединительная, ответвительная, концевая), габа­ритным размерам (нормальная, малогабаритная), материалу (чу­гунная, свинцовая, эпоксидная), форме (У-образная, Т-образ­ная, Х-образная), месту установки (внутренняя, наружная), чис­лу фаз (концевая трехфазная или четырехфазная).

Чугунные муфты применяют для соединения кабелей напряжением до 1 кВ. После монтажа их заливают нагретой ка­бельной мастикой МБ-70 или МБ-90.

Свинцовые муфты (рис. 6) применяют для соединения высо­ковольтных кабелей напряжением 6, 10 кВ и выше и изготовляют из свинцовых труб соответствующего диаметра, обрабатывая в процессе монтажа. После монтажа свинцовые муфты заливают нагретой кабельной мастикой МБ. Свинцовые муфты для защиты от механических повреждений часто помещают в чугунный или стеклопластиковый кожух. Свинцовые муфты выпускаются шести типоразмеров в соответствии с сечением жил соединяемых кабе­лей и классом напряжения.

Муфты имеют буквенно-цифровую маркировку. Буквой Ч обо­значают чугунную муфту, С — свинцовую, СС — свинцовую со­единительную. Цифры 60. 70, 80, 90, 100, 110 обозначают диа­метр кабеля в мм.

Эпоксидные муфты применяют для соединения кабе­лей напряжением 1, 6 и 10 кВ и ответвлений кабелей до 1 кВ. Муфты имеют полые корпуса, которые после соединения кабе­лей заполняются эпоксидным компаундом. Эпоксидным соеди­нительным муфтам присвоено общее обозначение СЭ, а освети­тельным ОЭ. В зависимости от особенностей разъемного корпуса, соединения кабелей и заземления муфты имеют исполнения СЭп, СЭв , СЭм .

Котлован для единичной кабельной муфты напряжением до 10 кВ выполняется шириной 1,5 м и длиной 2,5 м, а для каждой монтируемой параллельно с первой муфты его ширину увеличи­вают на 350 мм. Кабели раскатывают вдоль трассы с помощью движущегося транспорта (с барабана, расположенного на земле) или ручным способом.

Кабели с пропитанной бумажной и поливинилхлоридной изо­ляцией можно прокладывать только при температуре окружающего воздуха выше 0°С. Если температура в течение суток до на­чала прокладки падала ниже 0°С, кабели перед прокладкой про­гревают в отапливаемом помещении или электрическим током, пропускаемым по жилам, закороченным с одной стороны, при этом обязательно контролируют температуру нагрева. Значения силы тока и напряжения, время прогрева и срок прокладки на­гретого кабеля в траншее строго регламентированы.

Прокладка кабелей в блоках применяется для их за­щиты от механических повреждений. Блок (рис. 7) представляет собой подземное сооружение, выполненное из нескольких труб (ас­боцементных, керамических и др.) или железобетонных панелей с относящимися к ним колодцами. Глубина заложения в земле кабель­ных блоков зависит от местных условий, но не должна быть меньше расстояний, допустимых при прокладке кабелей в траншеях. В местах изменения направления трассы сооружают кабельные колодцы, ко­торые обеспечивают удобные условия для протягивания кабелей, а также их замены в процессе эксплуатации. Для обеспечения стока воды блоки укладывают с уклоном в сторону колодцев не менее чем на 100 мм на каждые 100 м. Кабельные колодцы сооружают также на прямолинейных участках трассы, соблюдая установленные расстоя­ния друг от друга. На дне колодца устраивают водосборник, пред­ставляющий собой закрытое металлической решеткой углубление, которое служит для сбора просачивающейся в колодец влаги.

При монтаже кабелей в бетонных блоках или блоках из асбоце­ментных труб повышается надежность их защиты, однако услож­няется прокладка, значительно увеличивается стоимость линии и возникают дополнительные затраты на эксплуатацию кабельных колодцев. Кроме того, допустимые токовые нагрузки кабелей, находящихся в блоках , меньше чем у кабелей , проложенных открыто или в земле , из-за худших условий охлаждения.

Рис. 6.  Свинцовая соединительная муфта кабелей напряжением 6 и 10кВ: 1 — участок присоединения заземляющего провода к корпусу муфты; 2— заземля­ющий провод; 3 -проволочные бандажи; 4-корпус; 5 - заливочное отверстие, закрытое свинцовой пластиной

Кабели часто прокладывают в небольших железобетонных каналах, закрытых сверху плитами. При большом количестве парал­лельно идущих кабелей строят туннели, проходные каналы или прокладывают блоки из труб.

Прокладка силовых кабелей в кабельных блоках выполняет­ся редко.

Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках выполняется в цехах производственных предприя­тий, по стенам зданий, в туннелях. Опорные кабельные конст­рукции изготавливают из листовой стали в виде стоек с полками, стоек со скобой, настенных полок. Специальные перфорирован­ные и сварные лотки используют для прокладки проводов и не­бронированных кабелей по кирпичным и бетонным стенам на высоте не менее 2 м. Их обязательно заземляют не менее чем в двух местах и электрически соединяют между собой.

Допускается совместная прокладка силовых кабелей, освети­тельных и контрольных цепей при условии разделения каждой из них стальными разделителями. Силовые кабели 6 и 10 кВ можно размещать в лотках только в один ряд и с просветами между ними 35 мм. Для кабельных муфт устраивают специальные лотки. Кабе­ли должны быть жестко закреплены на прямых участках трассы через каждые 0,5 м при вертикальном расположении лотков и через каждые 3 м при их горизонтальном расположении, а также на углах и в местах соединений. Установка лотков и размещение на них кабелей показаны на рис. 8

Для соединения кабелей при монтаже выполняют разделку их концов и соединение жил. Разделка конца кабеля состоит из пос­ледовательных операций ступенчатого удаления защитных и изо­ляционных частей и является частью монтажа муфт.

Рис. 7. Кабельный блок из асбоцементных труб в сухих (а)и влажных (б)грунтах: 1 — песок или просеянный грунт; 2-трубы; 3- деревянные прокладки; 4— бетонная полушка; 5 — гидроизоляция

Рис. 8.Установка кабельных лотков: а— горизонтально; б— с переходом трассы кабелей с одной горизонтальной отметки на другую; в— с ответвлением вверх на ребро; г —с переходом на лоток меньшего размера; д— с переходом вверх плашмя; е— при обходе выс­тупающей колонны

Соединение и ответвление токоведущих жил кабеля выполня­ют с помощью специальных инструментов, различных приспо­соблений и принадлежностей с соблюдением технологии, обес­печивающей надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность. При выборе способа соединения учи­тывают материал и сечение соединяемых жил, конструктивные особенности муфт и т. п.

Пайку применяют для соединения жил кабелей классов на­пряжения 1,6 и 10 кВ. Пайку производят либо хорошо разогретым паяльником, либо путем помещения концов жил в специальные ванночки с расплавленным припоем. Для пайки кабелей исполь­зуют обычно полужесткие (ПФ) и жесткие (ПСр) припои.

Опрессовку применяют в основном для соединения алюми­ниевых жил кабелей до 1 кВ и выполняют с помощью гильз и опрессовочных механизмов — клешей и прессов В гильзу с двух сторон помещают соединяемые жилы кабелей и гильзу сжимают. Под дей­ствием создаваемого прессующим механизмом давления металл гильз и жил спрессовывается, образуя монолитное соединение.

Газовая и электрическая сварка служит для соединения алюминиевых жил кабеля сечением 16...240 мм⁵. При газовой сварке ис­пользуется теплота сжигаемого газа (на­пример, смеси пропан-бутана), темпе­ратура которого достигала 2300 °С и выше, а при электрической — теплота электрической дуги.

Термитная сварка — один из наиболее совершенных способов со­единения алюминиевых жил кабелей, который выполняется с помощью спе­циальных патронов типа А. Провода в патроне устанавливаются встык и его поджигают специальной спичкой. Внутри патрона находится термитный состав, при горении которого темпе­ратура достигает нескольких тысяч гра­дусов.

Кабели перед введением в эксплу­атацию должны быть заземлены. В чу­гунных соединительных муфтах зазем­ление выполняют двумя отрезками гибкого медного провода, соответ­ствующего жилам кабеля сечения. Обо­лочку и броню кабелей соединяют та­ким же проводом, присоединяя его к контактной площадке муфты. В свин­цовых муфтах заземление выполняют одним куском гибкого медного про­вода, присоединяемого пайкой и про­волочными бандажами к оболочкам и броне обоих кабелей, а также к кор­пусу муфт. В эпоксидных муфтах тех­нология присоединения провода заземления между оболочками и броней кабелей и разъемными корпусами муфт зависит от конструкции последних, особенностей их монтажа и заливки компаундом.

Для оконцевания кабелей вне помещений применяют концевые кабельные муфты, а внутри помещений — концевые заделки.

В качестве концевых муфт для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией используют мачтовые муфты КМ с залив­кой кабельной массы или эпоксидные КНЭ, при напряжении 20... 35 кВ — однофазные КНО или КНЭО, а для кабелей с пласт­массовой изоляцией — КНЭ или ПКНЭ.

Концевые заделки бывают в стальных воронках (тип КВБ), в воронках из эпоксидного компаунда (КВЭ), из поливинилхлоридных лент (КВВ), в резиновых перчатках (КВР).

Концевая заделка в стальных воронках широко распространена в электроустановках до 10 кВ, размещаемых в сухих отапливаемых помещениях. В зависимости от конструкции и расположения токопроводов воронки бывают трех исполнений: КВБ.м (с малогаба­ритной воронкой), КВБк (с круглой воронкой и расположением жил по вершинам равностороннего треугольника) и КВБо (с оваль­ной воронкой и расположением токопроводов в один ряд).

Заделки КВБо и КВБк применяют для оконцевания кабелей до 10 кВ с токопроводящими жилами всех сечений (при напряже­нии кабелей 3, 6 и 10 кВ воронку монтируют с крышкой и фар­форовыми втулками, а при напряжении до 1 кВ — без крышки и втулок). После монтажа заделку заливают кабельной мастикой, нагревая воронку до 50...60°С, а мастику до 130°С. Концевая за­делка КВБо с фарфоровыми втулками и крышкой на напряжение 10 кВ показана на рис.

Концевая заделка в воронке из эпоксидного компаунда проста по исполнению и обладает высокой электрической и механической прочностью, что позволяет из­готовлять ее без фарфоровых вту­лок и защитного металлическо­го кожуха. Она пожаробезопас­на и термостойка. Ее применяют для оконцевания силовых кабелей до К) к В внутри помещений всех видов, а также для наружных ус­тановок при условии зашиты за­делки от непосредственного воз­действия атмосферных осадков и солнечных лучей. Заделки КВЭ с эпоксидным корпусом коничес­кой формы могут быть различных исполнений КВЭд, КВЭп, КВЭз, КВЭн

Концевая заделка поливинилхлоридными лентами при­меняется для кабелей с бумаж­ной изоляцией напряжением до 10 кВ внутри помещений, а также в наружных установках, находя­щихся в районах с температурой не выше 40 °С, при условии защиты заделки от атмосферных осадков и солнечных лучей и раз­ности уровней между высшей и низшей точками кабелей не более 10 м. Монтаж заделок выполняют при температуре не ниже 5°С, при этом применяют как липкую поливинилхлоридную ленту тол­щиной 0,2...0,3 мм и шириной 15...20 мм, так и не липкую ленту толщиной 0,4 мм и шириной 25 мм.

Концевая заделка в резиновых перчатках предназна­чена для оконцевания кабелей напряжением до 6 кВ, монтируе­мых в помещениях с нормальной средой при разности уровней концов кабелей не более 10 м. Перчатки изготавливают из найри-товой резины девяти размеров для трехжильных кабелей сечени­ем до 240 мм² с изоляцией на 1 и 6 кВ и пяти размеров для трех­жильных кабелей сечением до 185 м«м² с изоляцией до 1 кВ. Их приклеивают клеем 88-14.

Для оконцевания токопроводящих жил кабелей применяют наконечники, присоединяемые опрессовкой, сваркой или пай­кой. Наиболее надежным и распространенным способом окон­цевания жил является опрессовка. Алюминиевые жилы сечением 16...240 мм² оконцовывают опрессовкой трубчатыми наконечни­ками ТА или ТАМ, а медные жилы сечением 4...240 мм² — нако­нечником Т. Опрессовку выполняют местным вдавливанием труб­чатой части наконечника с помощью специальных опрессовочных механизмов. При сварке применяют литые наконечники ЛА, при пайке — медные наконечники серии П.