Монтаж воздушных кабельных линий напряжением 0,4-10 кВ

Электрические сети (ЭС), построенные на открытой местности, зачастую выполняют роль воздушных линий (ВЛ). Длина пролета воздушной линии, отличается от монтажа кабельных линий электропередач – это расстояние между центрами двух смежных опор на местности.

Воздушные кабельные линии: преимущества и недостатки

«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» (ПУЭ).

В случае, если объект, который необходимо регулярно снабжать электричеством, имеет разветвленную сеть кабелей, примером которой может являться структурированная кабельная система, т.н. СКС, то необходимо планирование и строительство магистральной линии. Магистраль прокладывается двумя способами: витой парой медного кабеля или оптическим волокном, одно- или многомодовым. Специфика инженерии сети определяется ее конфигурацией, количеством объектов электроснабжения, рабочих мест, расстояния, погодных условий и т.д. Совокупность этих факторов определяет также и способ прокладки линии: подземный – по траншеям, путепроводам, колодцам; подводная, либо – самый распространенный, воздушный, в котором задействуются стены, крыши зданий, свободно воздушное пространство, опоры разного типа. Однозначным плюсом прокладывания воздушной кабельной линии является простота ее разработки и монтажа, вторым – относительная дешевизна. Для сложноконфигурированных кабельных линий также важна быстрота и простота доступа в любой точке для ремонтных работ. С этой точки зрения воздушные кабельные линии также дают немалое преимущество по сравнению с иными видами прокладки.

Существуют у воздушных кабельных линий и недостатки. К ним можно отнести до сих нерешенную проблему штормовой защиты, когда падающие опоры, летящие посторонние предметы рвут провода электропередач и повреждают таким образом фидеры. Подверженность разрядам молнии и накопление электростатики – тоже из разряда негативных сторон воздушных кабельных линий. Если область установки находится в зоне риска, то необходимо обеспечить заземление, либо использовать силовые кабели для подземной прокладки. Обрыв линии может спровоцировать не только обрушившаяся ветка: зимой воздушные линии подвергаются опасности провисания и обрыва из-за накапливающегося на них снега и льда. Тем не менее, все эти минусы относятся к довольно низкой степени вероятности, и многократно перекрываются плюсами. Главным из которых является экономичность.

Воздушные линии электропередач

Способы прокладки и монтажа воздушных кабельных линий

Прокладывать воздушную кабельную линию должны обязательно специалисты, имеющие не только аттестацию по электробезовасности, но и допуск к верхолазным работам. Необходимо строго соблюлать правила охраны труда, пользоваться средствами защиты. Это связано с тем, что нелицензированные монтажные фирмы, как правило, стараются удешевить стоимость производимых работ. И экономят, в первую очередь, на приобретении страховочного оборудования для монтажников. В связи с этим нередки несчастные случаи на производстве, когда вместо кошки, крюков и поясов используются бытовые приемы типа «зацеп ногой», работа без страховочного пояса, обвязывание простой веревкой подмышками и т.д. Именно поэтому при обращении в нашу компанию вы можете быть уверены, что все монтажники имеют соответствующую квалификацию и опыт работы.

Воздушная кабельная линия довольно проста в прокладке, если перед этим утвержден план и обследованы точки крепления. Одним из непременных условий правильной прокладки воздушных кабельных линий является отсутствие трения кабеля о предметы, что с течением времени приведет к износу и истиранию изоляции, а если в регионе погода неблагоприятная, а внешняя среда – агрессивна, то износ изоляции будет ускорен в разы.

Чтобы избежать нежелательных эффектов, при прокладке воздушных кабельных линий часто используется технология FlexTender. Алитированная (алюминизированная) или оцинкованная стальная проволока свернута в пружину, наподобие спирали. Она протягивается между двумя объектами, внутрь спирали помещается кабель и вспомогательный трос. При натяжении спираль разворачивается, обеспечивая оптимальную гибкость, упругость и защиту от внешних повреждений. Концы FlexTender закрепляются в двух точках между двумя объектами воздушной кабельной линии, там же осуществляется промежуточное крепление силового элемента и кабеля.

Подобную спираль можно изготовить кустарным способом из обычной оцинкованной проволоки, и она даже будет иметь некоторое преимущество: можно сначала установить силовой элемент и кабель, а потом – накрутить на него проволоку. Но это имеет экономическую целесообразность только в случае небольшого метража воздушной кабельной линии.

Крепление силового элемента

При прокладке воздушных кабельных линий необходимо определить, как было сказано выше, точки крепления кабеля и силового элемента. К последнему относится трос, веревка, проволоки, которые обеспечивают дополнительную прочность конструкции и являются своего рода «скелетом» СКС. Определение точек позволит вычислить при известной длине пролета минимальный запас прочности и рассчитать требуемый, который должен значительно превышать минимальный. Расчет производится, исходя из экстремальных ситуаций: шторма, мокрого снегопада, грозы. Поскольку ответственность за повреждение, нанесенные в результате обрушения неверно рассчитанной конструкции несет монтажная организация. Поэтому при монтаже воздушных кабельных линий делается расчет и всегда закладывается кратный запас прочности силовых элементов.

В список допустимых элементов крепления силового элемента входят:

арматура, вмонтированная в капитальную стену;
специальные стенные анкеры;
массивная балка крыши;
специализированная стойка.

К недопустимым элементам крепления силовой части воздушной кабельной линии относятся:

оконные рамы;
коробки дверных проемов;
ограждения;
декоративные конструкции.

Все ненадежно закрепленные элементы воздушной кабельной линии, как правило, дают, помимо опасности быть вырванными с корнем при увеличении веса кабеля, некоторый люфт. Люфт при креплении приводит к подвижности узла силового элемента воздушной кабельной линии, что, в свою очередь, является причиной разрушения узла. К этому же может привести установка силовых элементов на изломе, то есть с перекрутами, на двух и более гранях, с резкими поворотами. К изломам и обрывам может также привести появление «барашков» при разматывании троса. «Барашек» - это полуузел, возникающий в результате частичного перекрута элемента, он очень быстро приводит к разрыву волокон металла.

Подвешивание силового элемента при прокладке воздушной кабельной линии также очень важно провести правильно, в зависимости от того, какой тип кабеля используется – самонесущий или обычный. В самонесущем кабеле силовой линии используется дополнительный силовой элемент, обычный кабель должен подвешиваться с помощью троса, проволоки или веревки. Как правило, чаще всего используется трос или стальная проволока, покрытые цинком, либо латунью, диаметром 3-5 мм. Тросы более крупного диаметра защищаются полимерной изоляцией. Они закрепляются, как и самонесущий кабель, на двух точках между пролетами. При этом надо соблюдать правило исключения возникновения разницы потенциалов: если силовой элемент закреплен на арматуре несущих стен двух зданий, то, в силу разницы потенциалов, по нему может начать течь слабый электрический ток, что приведет к нежелательным последствиям, таким, как наводки в кабеле. Поэтому, во избежание подобных проблем, при прокладке воздушной кабельной линии, силовые элементы заземляют, обычно – с обеих сторон.

В воздушной кабельной линии силовой элемент должен иметь легкий провис, поскольку сильно натянутая проволока дает дополнительную нагрузку. Согласно СНиП 3.05.06-85, глубина провеса должна находится в пределах от 1/60 до 1/40 общей длины пролета.

Подвешивание кабеля на силовом элементе

Если кабель не самонесущий, и необходимость в силовом элементе есть, следует выбрать один из двух способов объединения: либо на земле, до монтажа, либо параллельно с монтажом воздушной кабельной линии. Согласно СНиП 3.05.06-85, расстояние между точками креплениями кабеля к силовому элементу не должно превышать 1000 мм. Это довольно часто, поэтому некоторые фирмы используют для закрепления пластмассовые стяжки. Такая конструкция прочна, но стяжки быстро разрушаются под воздействием ультрафиолета, а также лопаются в морозы, поскольку изготовлены из капрона.

Технология, при которой силовой элемент крепится на земле, а потом поднимается, довольно сомнительна: да, крепить сами стяжки гораздо проще, но вот при поднимании кабеля, гораздо легче его повредить. Допустим он только при прокладке пролетов воздушных кабельных линий небольшой длины.

Длинные пролеты протягиваются сначала силовым элементом, затем на скользящих зажимах по нему подается кабель. Кабель закрепляется в начальной и конечной точке и должен висеть свободно. После чего его уже можно начинать закреплять поточечно. Если прокладка воздушной кабельной линии подразумевает использование каких-то конструкций, то там использование тросов или проволоки необязательно: роль силового элемента выполняют балки, арматура, и так далее.

Опорное крепление воздушной линии

Воздушные линии электропередач и слаботочных сетей устраивают также на опорах. Опоры классифицируются по материалу изготовления и виду.

Опоры, столбы и мачты воздушных кабельных линий по материалу делятся на:

деревянные;
железобетонные;
металлические.

Отметим, что металлические опоры по нормативным актам разрешается использовать только в воздушных кабельных линиях напряжением свыше 1 кВ.

Опоры, столбы и мачты воздушных кабельных линий по типу делятся на:

Промежуточные. Промежуточная опора – это одиночный столб, который ставится в очень длинных пролетах, где провис кабеля под его собственным весом может представлять угрозу обрыва.
Анкерные. Устанавливаются на переходах, обеспечивая дополнительную прочность конструкции.
Угловые. Устанавливаются на поворотах трассы воздушной кабельной линии, что предотвращает образование загибов и изломов кабеля.
А-образные. Такие опоры устанавливают в местах спайки проводов для установки разрядников. Разрядником называется аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электрических сетях.

При прокладке воздушных кабельных линий с помощью опор, допускаются некоторые временные конструкции. В качестве примера можно привести навеску неоцинкованных одножильных проводов. Такие провода крепят на опорах на штыревых изоляторах проволочными вязками или специальными зажимами. Соединение проводов может быть любым – от термитной сварки Соединяют провода специальными соединительными зажимами, электроконтактной или термитной сваркой, в зависимости от их типа. Провода на высоковольтных линиях используют обычно алюминиевые, сталь/алюминий или чистую сталь. Крепят их на штыревых или подвесных изоляторах (гирляндах) воздушных кабельных линий поддерживающими и натяжными замками.

Прокладка оптоволоконных кабелей

В последние годы является необходимостью прокладка оптоволоконного кабеля как воздушной кабельной линии, при этом преимущество отдается прокладке по линиям электропередач. Такой подход имеет ряд преимуществ:

совпадение направлений ЛЭП с направлениями передачи диспетчерско-технологической информации, включая использование свободных каналов для коммерческой связи;
отсутствие необходимости отвода земель под трассу;
снижение стоимости строительно-монтажных работ;
существенное сокращение сроков строительства, поскольку сооружение ВОЛС по ЛЭП проще и технологичнее, чем подземная прокладка;
уменьшение числа механических повреждений по сравнению с ОК, проложенными в грунте или канализации;
значительное снижение эксплуатационных затрат.

Тем не менее, при прокладке воздушных кабельных оптоволоконных линий есть некоторые ограничения. Так, линии электропередач постоянно находятся под напряжением, часто подвержены накоплению статистического разряда, что дает наводку во всех кабелях. Монтаж оптоволокна должен производиться при отключенной линии электропередач, на что далеко не все владельцы дают свое согласие. «От владельцев ВЛ необходимо получить разрешение на выполнение работ, в том числе на отключение напряжения, что регламентируется правилами производства работ. Кроме того, персонал должен быть обучен и иметь допуск к работе на ЛЭП и верхолазным работам», - отмечают эксперты. В такой ситуации оптимальна будет дополнительная прокладка по своей линии, либо договор на паритетных началах.

При монтаже оптоволоконной линии, применяются новейшие технологии в сфере проектных изысканий с использованием прецизионных дистанционных средств. Наша компания при необходимости использует, в частности, комплексную аэротопографию, фотографирование высокого разрешения, лазерно-локационный метод съемки. Все это позволяет разработать такую концепцию прокладки воздушной кабельной линии оптоволоконной сети, которая подразумевает наименьший расход материалов при высокой эффективности; быстроту монтажа и удобство обслуживания; долговечность; интуитивно понятный маршрут прокладки кабеля, оптимальный способ подвески.

Как определить надежность кабеля? При тяговом усилии в процессе прокладки воздушных кабельных линий, оплетка кабеля не дает разрывов, оболочка не лопается у закрепленных обрезов. Чтобы избегать и в дальнейшем проблем с некачественной продукцией, приобретается только сертифицированный и проверенный кабель, а также силовые элементы. Стойкость оптических самонесущих кабелей к растяжению проверяется нашими экспертами согласно существующей методике Е1 оценки стойкости оптических кабелей к растяжению (ГОСТ Р МЭК794-1-93 "Кабели оптические. Общие технические требования") Однако, с учетом того, что ГОСТ устарел, требования при прокладке воздушных кабельных линий пересмотрены нами в сторону значительного ужесточения.

Наша работа – наша ответственность

За годы работы на рынке прокладки воздушных кабельных линий мы пришли к выводу, что накопленный нами опыт и строгое следование инструкциям по безопасности и эксплуатации различного рода объектов позволили гарантировать высочайшее качество работы. Сертифицированные специалисты, которыми являются все наши работники – от монтажников до инженеров – это еще одна гарантия того, что прокладка линии, будь то силовая или коммуникационная, будет проведена отлично. Этот процесс клиент может наблюдать, начиная с момента осмотра места работы, потом – на стадии проектирования е, и наконец – в процессе монтажа, испытаний и запуска.