Традиционные проектные решения кабельных трасс в различного вида кабельных сооружениях выполняются, как правило, без учета способов монтажа и поэтому обладают нетехнологичностью, исключающей возможность механизации работ.
Технологичность проектных решений трасс прокладки кабельных линий основывается на учете требований, создающих условия для механизации или комплексной механизации прокладки кабелей с применением существующей номенклатуры комплексов механизмов и средств малой механизации.
В современных условиях технологичность проектного решения системы электроснабжения возводимого строительного сооружения должна соблюдаться с неизмеримо большей строгостью, чем давно ставшая обыденной технологичность конструкции любого без исключения изделия, выпускаемого промышленностью.
Известно, что ни одно даже простейшее изделие не будет принято к изготовлению, если в рабочих чертежах не учтено существующее оборудование, с помощью которого оно будет производиться. Однако, как показывает практика, рабочий проект электроснабжения крупного современного предприятия, принятый к производству, может содержать трассы прокладки кабельных линий, которые не предусмотрено монтировать с помощью существующих средств механизации или вообще можно проложить только вручную. В качестве примера можно указать типичный
для объектов нефтехимии, машиностроения и других отраслей ряд кабельных трасс, содержащих неоправданно большое количество углов поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что приводит к образованию требуемого усилия тяжения, превышающего допустимое разрывное усилие кабеля. Электромонтажники вынуждены монтировать вручную кабельные линии на непроходных эстакадах, к которым рабочим проектом не предусмотрен подъезд автотранспортных средств для доставки и установки средств механизации. Непроходные эстакады в ряде случаев имеют переходы над дорогами на неоправданно большой высоте (до 10—12 м), поднимаясь и опускаясь в вертикальной плоскости под прямыми углами, что полностью исключает возможность механизированной протяжки кабелей. Крупные кабельные помещения, кабельные полуэтажи, как правило, заканчиваются узким входным проемом и пешеходным лестничным маршем и не имеют люков или монтажных проемов, обеспечивающих доставку в монтажную зону тяговых лебедок и раскаточных приспособлений для механизированной прокладки кабеля.
Многолетние периодические обследования объектов, на которых монтируются системы электроснабжения, указывают, что 25—30% общего объема затрат малопроизводительного ручного труда следует отнести за счет нетехнологичности проектных решений, лишающих возможности электромонтажников использовать имеющийся у них арсенал комплексов механизмов и средств малой механизации.
Обобщая, представляется возможным указать, что существующие в организациях НПО Электромонтаж Минмонтажспецстроя средства механизации для прокладки кабелей обеспечивают производство монтажа кабельных линий механизированным способом во всех типовых кабельных сооружениях. Именно поэтому проекты кабельных трасс должны по возможности отвечать требованиям, обеспечивающим применение механизированных способов монтажа. Эти требования не содержат никаких новых положений в отношении конструкций типовых кабельных сооружений, не предусматривают никаких дополнительных конструктивных проработок; напротив, они базируются на рациональном применении существующих типовых проектных решений на основе знания проектировщиком возможностей существующих средств механизации и должны являться основополагающими как для проектных организаций, так и для электромонтажных организаций, принимающих рабочие чертежи к производству работ.
Остановимся на основных требованиях, которыми необходимо руководствоваться при разработке проектной документации сетей электроснабжения промышленных предприятий: компоновочных решениях, строительных заданиях, чертежах сетей канализации электроэнергии и т.п.
Кабельные сооружения должны соответствовать типовым проектам, которые обеспечивают установку соответствующих комплексов средств 106 механизации, упомянутых выше. Нетиповые конструктивные исполнения кабельных трасс, сооружаемые по индивидуальным проектам, должны обеспечивать установку в кабельном сооружении существующих средств механизации с учетом нагрузок на строительную часть, возникающих при тяжении кабеля.
Конфигурация трассы прокладки должна быть наиболее рациональной, кратчайшей, прямолинейной, содержать наименьшее число углов поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, иметь минимум пересечений с трассами других коммуникаций. Требуемое усилие тяжения не должно превышать допустимого разрывного усилия для данного маркосечения прокладываемого кабеля, а количество угловых обводных устройств составлять не более трех-четырех, линия трассы прокладки должна иметь плавные переходы. При этих основных условиях в данном кабельном сооружении может быть применен способ протяжки с помощью тяговой лебедки с использованием комплексов средств механизации КМТБ или КПЗ. Следует указать, что способ протяжки кабелей с применением тяговой лебедки является наиболее производительным по уровню трудозатрат на прокладку, при этом с увеличением числа прокладываемых кабельных линий на одной трассе удельные трудозатраты на каждые 100 м кабеля резко сокращаются.
На трассах сложных конфигураций при возникновении усилия тяжения, превышающего допустимое разрывное усилие, применяется, как указывалось выше, способ прокладки кабеля с помощью приводных протяжных устройств и прежде всего комплекса средств механизации УКПК.
Указанные соображения являются основополагающими при выборе способа прокладки кабеля, хотя не могут быть исчерпывающими для электромонтажной организации, исходя из условий производства работ на объекте, обусловливающих применение тех или иных средств механизации (наличие источников электропитания, возможность доставки и установки механизмов и приспособлений, удобство обслуживания средств механизации при минимальном составе бригады и т. д.).
Одной из причин производства прокладки кабелей в ручную при наличии в арсеналах электромонтажной организации достаточных средств механизации является отсутствие надлежащей подготовки производства, в результате чего бригаде электромонтажников приходится собственными силами проводить по кабельному журналу выборку кабелей, которые могут быть проложены механизированным способом, но на которую обычно не остается времени перед сроком начала монтажных работ.
Для исключения лишних трудозатрат электромонтажников при прокладке протяженных кабельных линий в тоннелях, каналах и на кабельных эстакадах рекомендуется в процессе подготовки электромонтажных работ определять "потоки" кабелей, имеющих одинаковые базовые расстояния по длине. В кабельном журнале следует выделить кабели, идущие по одной трассе от распределительных устройств или НКУ к электроприемникам в одном направлении с целью выявления "потоков" кабелей. При составлении спецификаций необходимо стремиться к использованию кабелей с максимальной строительной длиной, что позволит сократить количество соединительных муфт.
В проектных решениях при составлении кабельного журнала должно отражаться принятое перспективное направление повышения уровня индустриализации монтажа прокладки контрольных и силовых кабелей сечением до 16 мм2 пучками, предварительно заготовленными в мастерских электромонтажных заготовок на технологических линиях.
Проекты кабельных сетей, выполненные традиционными методами (методы трасс и сечений), не позволяют без сложной и трудоемкой переработки в группах подготовки производства (ГПП) монтажных управлений применить зту прогрессивную технологию. Проектирование кабельных сетей методом координат с использованием ЭВМ обеспечивает выдачу таблиц, не требующих доработки в ГПП и содержащих все необходимые сведения для заготовки в МЭЗ и монтажа кабелей пучками.
Весьма важным этапом разработки проектных решений с позиции организации механизированной прокладки кабелей является этап выдачи строительного задания. Выбор на генплане сооружаемого объекта трасс кабельных сооружений должен учитывать возможность проезда автотранспорта вдоль трассы для доставки средств механизации. Следует подчеркнуть, что в составе комплексов средств механизации имеются значительные по массе и габаритам тяговые лебедки, угловые обводные устройства, раскаточные приспособления и другие устройства, которые могут транспортироваться, доставляться на трассу кабельного сооружения и демонтироваться только механизированным способом.
При выдаче строительных заданий должна быть проверена возможность подачи механизированным способом в монтажную зону блоков кабельных конструкций, средств механизации и прокладываемого кабеля. При отсутствии такой возможности должны быть предусмотрены в строительном задании специально для этих целей соответствующие по расположению и размерам монтажные проемы.
Многолетний опыт электромонтажных трестов, применяющих механизированную прокладку кабелей в тоннелях на объектах черной металлургии, тяжелого машиностроения, показывает, что в строительных заданиях не отражаются требования организации трассы протяжки кабеля. Строительным заданием должна быть предусмотрена возможность формирования трассы прокладки таким образом, чтобы кабельная линия проходила через приточные, вытяжные камеры и их дверные проемы, оставаясь в одной вертикальной плоскости под ним. При отсутствии такой возможности должны быть специально предусмотрены в строительном задании соответствующие по расположению и размерам монтажные люки. При выдаче строительных заданий на электропомещения с кабельным полуэтажом при необходимости должен быть предусмотрен монтажный проем для доставки в кабельный полуэтаж барабанов с кабелем, блоков кабельных конструкций и средств механизации. При отсутствии стационарных грузоподъемных средств необходимо в строительном задании предусмотреть закладные элементы под установку монтажного блока для подъема грузов с помощью переставной лебедки.
Прокладка кабелей по эстакадам, в том числе с увеличенным шагом пролета 6 м между опорными конструкциями, выполняется механизированным способом с помощью комплекса средств механизации КПЗ, однако его эффективное использование с минимальными трудозатратами на организацию трассы обусловлено выбором типа эстакад.
При выборе типа кабельных эстакад (проходных, непроходных), исходя из количества прокладываемых кабелей, следует учитывать, что при высоте расположения кабелей на эстакаде более 2,5 м наиболее предпочтительной для механизированной прокладки кабеля является проходная эстакада. В случае применения непроходных эстакад высота расположения кабельных конструкций должна обеспечивать возможность установки раскаточных приспособлений и устройств, а также перекладки протянутого кабеля на полки с земли или с переставных монтажных площадок, имеющих высоту до 800 мм. Указанное условие обеспечивается применением типовых кабельных эстакад.
В случае применения нетиповых конструкций кабельных эстакад для прокладки кабелей механизированным способом должна быть предусмотрена установка инвентарных мостиков обслуживания, что обеспечит безопасность монтажа и эксплуатации кабельных линий.
Особые трудности, в ряде случаев непреодолимые для механизированной прокладки, вызывают подъемы и спуски кабельных линий на переходах.
Переходы кабельных эстакад через различные инженерно-технические сооружения должны иметь по возможности пологие наклоны и спуски с углами, принятыми в типовом проекте (7,5—8°); только в исключительных случаях допускается угол 45°.
Выбор способов канализации электроэнергии внутри цехов промпредпрятий, как известно, производится на основе технико-экономических расчетов по минимуму ежегодных приведенных затрат для каждого конкретного объекта, исходя из надежности электроснабжения, объема затрат по монтажу, но выбранный способ неукоснительно должен учитывать условия механизированного монтажа кабелей.
При выборе способа распределения электроэнергии в цехах промпредприятий в первую очередь должен быть рассмотрен вопрос о широком применении различных типов шинопроводов, монтируемых механизированным способом. Весьма существенным преимуществом шинопроводов по сравнению с кабелями является объективно присущее им свойство удобства замены, повторного монтажа при изменениях схемы электроснабжения электроприемников в связи с технологическими потребностями производства.
При выборе видов проводок предпочтительно применять открытые проводки (прокладку на конструкциях, в лотках и коробах) и возможно меньше - закрытые (трубы в фундаментах и в полу, трубные блоки, кабельные тоннели и каналы), являющиеся более трудоемкими при монтаже.
Необходимо особо рассмотреть основные требования к конструкциям кабельных трасс внутри производственных помещений по лоткам, так как прокладка по лотковым кабельным трассам является наименее механизированным технологическим процессом, содержащим большой объем непроизводительного и небезопасного труда в силу нетехнологичности традиционных проектных решений.
Как правило, лотковые трассы должны проходить на высоте, доступной для организации рабочего места монтажника с помощью переставных существующих средств подмащивания, серийно выпускаемых заводами НПО Электромонтаж Минмонтажспецстроя.
При существующих типовых конструкциях кабельных лотков (прямых, угловых секций, их сочленений) и кабельных трасс, имеющих углы поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, следует ориентироваться на наиболее универсальный способ прокладки кабелей тяжением легкой транспортабельной лебедкой типа МТБ-0,5-120 по линейным роликам, устанавливаемым на лотках или кабельных полках.
Конфигурация лотковых трасс должна иметь возможно более спрямленную линию с минимальным количеством (не более четырех-пяти) углов поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях с целью снижения требуемого тягового усилия до допустимого нормативами предела и сокращения трудозатрат на организацию трассы прокладки
Повороты и перепады по высоте трасс кабельных проводок, проходящих в стесненных условиях между установленным технологическим оборудованием, элементами строительных конструкций, трубопровода ми и воздуховодами, должны иметь возможно более плавные переходы. Кривизна поворотов кабельных трасс обусловливается нормированными допустимыми радиусами кривизны внутренней кривой изгиба кабеля, что также улучшает условия механизированной прокладки за счет снижения требуемых тяговых усилий.
На стадии проектирования цехового электроснабжения предусматривается выделение специальных зон для прокладки электрических сетей. При этом наиболее экономичным решением является совмещение прокладок силовых и осветительных сетей на общих электроконструкциях. Современные универсальные кабельные конструкции, а также повышенная жесткость к изгибу применяемых в настоящее время силовых кабелей небольших сечений и контрольных кабелей, позволяющая отказаться от применения лотков, обеспечивают прокладку кабельных сетей различного назначения, кабелей разных марок и сечений на общих кабельных конструкциях. Особо тщательно необходимо проработать места примыкания одних кабельных сооружений к другим, обеспечив за счет рациональной расстановки кабельных конструкций требуемые радиусы изгиба прокладываемых кабелей.
Кабельные трассы внутри промышленных сооружений по высоте должны непременно размещаться в соответствии с возможностями доступа к ним с помощью существующих средств подмащивания, что необходимо для организации рабочего места монтажника на высоте, а также для доступа обслуживающего персонала службы эксплуатации.
Если для проектируемого объекта предусмотрена конвейерная сборка покрытий зданий, то на стадии принятия проектных решений необходимо предусмотреть размещение электросетей в блоках покрытий, что создает наиболее рациональные условия для производства электромонтажных работ. Производство электромонтажных работ в блоках покрытий, находящихся на монтажном конвейере до подъема на нулевой отметке, обеспечивает снижение трудозатрат в 1,5-2 раза. Как показывает монтажная практика, выбранный способ канализации электроэнергии промышленного сооружения должен в максимально возможной степени обеспечить независимость производства электромонтажных работ от строительных, что обеспечивает организацию механизированного выполнения технологических операций по всему фронту монтажа строго по намеченному графику.
Особое значение для механизированной прокладки контрольных кабелей, силовых кабелей мелких сечений имеет формирование потоков кабелей при составлении кабельного журнала. Индустриальный метод монтажа кабелей пучками основывается на организации потоков кабелей, имеющих одинаковые базовые расстояния по длине, что позволяет формировать кабельные нити в виде пучков, предварительно заготавливаемых в мастерских электромонтажных заготовок на технологической линии.