Прокладка силовых кабельных линий в земле, траншеях и трубах
Самый дешевый и надежный способ укладки силовых линий – это прокладка их в земле – в траншеях, трубах, колодцах, коллекторах. Дополнительная защита в виде специальных сеток, бетонных подложек и фундаментов, изоляции обеспечивают длительное функционирование и низкий шанс повреждения кабелей.
Планировочные работы по прокладке силовых линий
Основным видом работ при прокладкесиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах являются земляные работы. Это – разработка и перемещение грунта с целью создания трассы для кабелей. В земляные работы включаются, согласно СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», следующие виды работ: «разработка и перемещение грунта, и сопутствующие, к которым относятся: вскрытие и восстановление покровов при прокладкесиловых кабельных линий в земле, устройство креплений, водоотливов, вырубка просек, корчевание, планировка трассы и т.п. В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняются при устройстве траншей и котлованов, при возведении полотна дорог, а также при устройстве спланированных площадок. Все эти земляные сооружения создаются путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей». Прокладкасиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах отличается от остальных видов земляных работ высокой точностью производства. Дадим несколько определений из СНиП 3.02.01-87 для того, чтобы впоследствии с большой точностью описывать производимые работы.
«Траншеей обычно называется выемка значительной длины и сравнительно небольшой ширины. Элементами траншеи являются: дно, стенки, бровки и отвал. Отдельные выемки, имеющие в плане форму прямоугольника, квадрата, называются котлованами. Насыпью называется земляное сооружение, полученное путем искусственной насыпки грунта на естественную поверхность земли». Прокладкасиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах зачастую производится именно в траншеях, поскольку это самый дешевый способ укладки кабелей. В подавляющем большинстве случаев траншеи не укрепляют особыми средствами или материалами, в особенности это касается силовых линий небольших предприятий мощностью до 10 кВ.
Под планировочными работами понимают «приведение площадки строительства к заданному проектом профилю». Как уже было сказано, руководством при планировании является СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», в нем содержатся «указания по технологии производства и приемке земляных работ, выполняемых землеройными и землеройно-транспортными машинами, способами гидромеханизации и взрывным способом при строительстве и реконструкции действующих предприятий, зданий и сооружений». Тот же СНиП регламентирует проектно-сметную документацию, процессы выписки кабеля, оформление его получения, а также нормативы по контролю и замене силовых кабельных линий в земле, траншеях и трубах.
СНиП также регламентирует и подготовку к земляным работам: «Перед началом земляных работ на местности проводят разбивку трасс, по которым должна быть проложена кабельная канализация или бронированный кабель. Трассу разбивают в соответствии с рабочими чертежами с помощью колышков, забиваемых в грунт на указанных в чертеже расстояниях оси трассы от постоянных ориентиров - жилых домов или других капитальных строений, каменных и металлических оград, от оси шоссе и т.д. Для замеров используют рулетку, метр, мерную цепь, а для проверки прямолинейности трассы - вехи (шесты). Для прокладки силовых кабельных линий в земле, траншеях и трубах, применяются, как правило, бронированные кабели, металлические оболочки которых должны иметь внешний покров для защиты от коррозии. При прокладке кабелей в почвах, содержащих вещества, разрушительно действующие на оболочки (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и т.п.), должны применяться кабели со свинцовыми оболочками и усиленными защитными покровами». В последние три десятилетия широкое распространение получили кабельные линии из сшитого (экструдированного) полиэтилена. При меньшей электрической прочности - в составе их изоляции полностью отсутствует масло, что позволяет использовать их при больших перепадах по высоте и в местах , где необходима чистота.
Разбивка трассы силовых кабельных линий в земле, траншеях и трубах производится согласно правилам и нормам, которые регламентируют глубину прокладки, расстояние до строений и других трасс, правила пересечения и так далее. При планировании трассы силовых кабельных линий в земле учитываются наземные и подземные препятствия, которые придется преодолеть при прокладке.
Подготовка трассы и кабеля
Следующий этап после планирования и утверждения – отрывка траншей силовых кабельных линий в земле. По СНиП 3.02.01-87: «Контрольные и силовые кабели напряжением до 20 кВ прокладываются в земле в траншеях на глубине не менее 0,7 м, а в пахотной земле - 1 м. Для улучшения условий охлаждения и исключения возможных механических повреждении под кабель делается подсыпка слоя толщиной 10 см из песка или мелкой земли, не содержащей камней, строительного мусора и шлака. Это требование определяет глубину траншеи, которая должна быть не менее 0,9 м. Ширина траншеи определяется количеством прокладываемых кабелей и наименьшими допустимыми расстояниями между ними». Прокладкасиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах осуществляется землеройными механизмами. Окопка вручную ( шурфовка) допускается только:
- при недоступности участка для землеройных работ;
- близость других трасс (менее 1 метра) – для сохранения безопасности при прокладкесиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах, сохранности подземных сооружений.
Общим правилом является то, что отрытый грунт должен размещаться на расстоянии от 40 см и больше с одной стороны траншеи. Это правило при отрывке часто нарушается, что может привести к нарушению технологии прокладкисиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах и несчастным случаям.
Зона, в которой запрещены механизированные земляные работы в СНиП указаны следующим образом:
- вблизи железнодорожных и автомобильных дорог – 1 м,
- от дна водоотводных каналов – 0,5 м.
Такие зоны при прокладкесиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах называются «зонами отчуждения». В них кабели укладываются в трубах, блоках или бетонированных траншеях: «При отсутствии зон отчуждения трубы или блоки укладываются на всем участке пересечения плюс 2 м в каждую сторону от силовой кабельной линии».
Проверка изоляции
Проверка изоляции кабелей начинается с проверки агрессивности грунта: делаются анализы на кислотность и щелочность, влажность и другие параметры. Коррозия оболочки силовых кабельных линий может стать причиной выбора другого вида кабеля. В целом при прокладке используют испытание путем измерения сопротивления изоляции на мегаоомметре. Для кабелей до 1 кВ используют напряжение на 2500 В, при этом сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. Электролаборатория должна измерить напряжение между жилами пофазно, а также между каждой жилой и заземленной оболочкой кабеля или землей. Для силовых кабелей 6-10-35 кВ значение сопротивления изоляции не нормируется. Но должно быть одного порядка на разных фазах одного кабеля.
СНиП устанавливает также правила и для кабелей с особыми характеристиками, например, для кабелей с бумажной, виниловой или экструдированной изоляцией: «Кабели на напряжение 3-10 кВ с бумажной изоляцией испытывают выпрямленным напряжением, равным шестикратному значению номинального напряжения кабеля. Время приложения испытательного напряжения 10 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение 3-6 кВ испытывают выпрямленным напряжением, равным двухкратному значению номинального напряжения кабеля. Время приложения испытательного напряжения 5 мин. Кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 3 кВ - пятикратным напряжением в течение 10 мин». Испытания кабелей с экструдированной изоляцией проводятся повышенным напряжением пониженной частоты по ГОСТ, специальным методикам или рекомендациям заводов –изготовителей. Как правило, для силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, величина испытательного напряжения пониженной частоты при испытании основной изоляции равна трехкратному линейному в течение 15 мин, экрана- 10кВ в течение 10мин выпрямленным напряжением.
Также при прокладкесиловых кабельных линий в земле, траншеях и трубах существует ряд правил, позволяющих сохранить изоляцию в качественном состоянии долгое время:
- прогрев кабеля при укладке при отрицательных температурах;
- невозможность прокладки при температуре ниже минус 15ºС
- использование бронированной оболочки;
- контроль изоляции не реже 1 раза в год;
- измерения блуждающих токов;
- регулярная оценка коррозийности среды и устойчивости оплетки.
В таких условиях силовые линии будут исправно служить не один десяток лет. Важно заносить результаты прокладки и контроля за состоянием кабелей в журнал учета и контроля, что позволит выявить проблемные участки и спланировать график сервисного обслуживания КЛ. Только своевременные работы в порядке текущей эксплуатации существенно увеличивают надежность работы электрооборудования и безаварийность эксплуатации электроустановок.