Прокладка кабелей в земле (в траншеях).
После окончания строительных и планировочных работ на территории предприятия обычно выполняют прокладку кабелей. Траншею для силовых и контрольных кабелей на напряжение до 35 кВ делают глубиной 0,8 м от планировочной отметки. На дно траншеи подсыпают слой земли (без мусора, камней и шлака) толщиной 0,1 м. Если нет чистой земли, завозят песок. Таким образом, глубина заложения кабелей в траншеях составляет 0,7 м.
При вводе в сооружения и в местах пересечений кабелей с подземными сооружениями допускается глубина заложения кабелей до 0,5 м, но при этом кабели должны быть защищены от механических повреждений (покрыты кирпичом, бетонными плитками).
Ширина траншеи определяется количеством и диаметром укладываемых в нее кабелей. Расстояние между контрольными кабелями в траншее не нормируется: между силовыми до 10 кВ включительно оно должно быть не менее 100 мм; между кабелями от 10 кВ до 35 кВ — не менее 250 мм. Если в общей траншее прокладываются силовые и контрольные кабели, расстояние между крайним контрольным и крайним силовым кабелем должно быть также не менее 100 мм.
Расстояние от кабельной линии до фундаментов зданий должно быть не менее 0,6 м, до стволов деревьев — не менее 2 м, до кустарников — не менее 1 м. Если вблизи кабельных линий проходят трубопроводы, расстояние до холодных труб берут 0,5 м, до нефте- и газопроводов — 1 м, до теплопроводов — 2 м.
От полотна железной дороги кабель должен находиться на расстоянии не менее 3 м. Если дорога электрифицирована, это расстояние увеличивают до Юм, так как появляется опасность разрушения кабелей блуждающими токами. По этой же причине пересечение электрифицированной дороги кабелем выполняют в изолирующих (например, асбоцементных) трубах.
При пересечении кабелей друг с другом, с дорогами и трубопроводами также соблюдают минимальные расстояния, указанные в правилах устройства и специальных справочниках, и инструкциях.
Перед раскаткой кабелей проводят наружный осмотр каждого кабельного барабана, причем заблаговременно должны быть получены протоколы заводских испытаний кабеля (высылаемые заводами вместе со счетом на оплату отгруженного кабеля) и сверяют эти документы с данными, указанными на барабане.
Перевозят кабельные барабаны и сматывают с них кабель специальными механизмами — кабельными транспортерами (ТК-5 и КУ-5), смонтированными на грузовом автомобиле ЗИЛ-150.
Для раскатки кабеля может быть использована обычная бортовая автомашина, в кузове которой устанавливают домкраты или погрузчик. В этом варианте кабель раскатывают на малой скорости автомашины (не более 3 км/ч). При этом рабочие, находящиеся в кузове, вращают барабан для уменьшения натяжения кабеля, а рабочие, передвигающиеся вслед за машиной, укладывают кабель в траншею.
Если траншею пересекают дороги, трубопроводы и другие препятствия, применяют раскатку кабеля с барабана, устанавливаемого на одном конце траншеи, по специальным раскаточным роликам вручную или с помощью лебедки. Кабель укладывают по дну траншеи с некоторой слабиной — змейкой (запас по длине 1—2%), чтобы при колебаниях температуры жил кабелей не могло образоваться опасного натяжения.
При прокладке должны быть приняты определенные радиусы изгиба кабелей, чтобы не повредить защитные оболочки. Для силовых и контрольных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке как бронированных, так и небронированных радиус изгиба должен быть не менее чем в 15 раз больше наружного диаметра кабеля.
После укладки в траншею к кабелю подвязывают бирки с маркировкой (пластмассовые или свинцовые); затем кабель присыпают слоем чистой земли (или песка) толщиной 100 мм. Бирки подвешивают к кабелю оцинкованной проволокой через каждые 100 м на прямых участках трассы, а также у муфт, на поворотах, в начале и в конце траншеи и при пересечениях.
Поверх слоя земли (или песка) укладывают бетонные плиты или красный кирпич только в тех случаях, когда это предусмотрено проектом (применять силикатный кирпич нельзя, так как в земле он быстро разрушается).
Рис. 180. Раскатка кабеля по вертикальной шахте с применением лебедки и поддерживающего троса:
1 — кабель, 2 — зажим, 3 — вспомогательный барабан, 4 — трос, 5 — барабан с кабелем, 6 — блок, 7 — лебедка
Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше укладка защитного слоя кирпича обязательна по всей трассе. При глубине траншеи 1—1,2 м допускается засыпка траншеи без кирпича.
Даже окончательно засыпают и утрамбовывают траншею и вдоль трассы устанавливают маркировочные пикеты.
Прокладка кабелей внутри сооружений.
Ее выполняют либо по стенам и потолкам помещения (туннели, коллекторы, специальные кабельные полуэтажи) на опорных конструкциях, либо в кабельных каналах. Способ прокладки кабелей определяют проектом.
Внутри сооружений по соображениям пожарной безопасности укладывают кабели без наружного джутового покрова как бронированные, так и небронированные. Если кабель переходит из траншеи в сооружение, на участке прокладки внутри сооружения с кабеля удаляют джутовый покров. В некоторых помещениях с химически агрессивной средой по отношению к металлической броне сохраняют джутовый покров, если эти помещения не являются пожаро- и взрывоопасными.
При прокладке кабелей по неоштукатуренным деревянным поверхностям или другим конструкциям из горючих материалов расстояние между поверхностью из горючего материала и кабелем должно быть не менее 50 мм. Для этой цели кабель прокладывают на выносных кронштейнах.
Барабаны с кабелем втаскивают внутрь сооружения через дверные, оконные или монтажные (специально оставляемые при возведении здания) проемы. Если невозможно втащить барабаны внутрь здания, их оставляют снаружи и располагают так, чтобы удобно было раскатывать кабели через проемы в стенах и перекрытиях, соблюдая требуемые радиусы изгиба.
На горизонтальных участках трассы раскатку выполняют по роликам (на длину до 100 м) и без них (при длине до 50 м); нельзя раскатывать кабель непосредственно по опорным конструкциям. Раскатку кабеля по вертикальной шахте с поддерживающим тросом производят сверху вниз (рис. 180) или непрерывным тросом.
Для прокладки кабеля применяют сборные конструкции (см. рис. 148).
Рис. 181. Соединение кабелей напряжением 6 и 10 кВ в свинцовой муфте:
1 — бандаж, 2 — провод для заземления, 3 — корпус муфты, 4 — заливочное отверстие, 5 — подмотка рулонами, 6 и 7 — подмотка роликами, 8—соединительная гильза, 9 — жила
При прокладке по опорным конструкциям кабелей с голой свинцовой или алюминиевой оболочками под кабели на металлическую полку подкладывают мягкие прокладки из рубероида. Если кабели крепят металлическими скобами, между скобой и кабелем также подкладывают прокладку.
В последнее время для прокладки кабелей широко применяют штампованные лотки (см. рис. 177).
Рис. 182. Эпоксидная соединительная муфта
Монтаж соединительных и концевых муфт.
Эти ответственные виды работ выполняют по специальным инструкциям обученные кабельщики. Для соединения силовых и контрольных кабелей напряжением до 1 кВ используют чугунные соединительные муфты, для соединения кабелей на напряжение 3, б, 10 кВ — свинцовые соединительные муфты (рис. 181) или муфты из эпоксидного компаунда (рис. 182).
Свинцовая муфта (см. рис. 181) представляет собой трубу 3, которая на концах обколачивается деревянным молотком (вальком) до соприкасания со свинцовой или алюминиевой оболочкой кабеля; в этом месте выполняется пайка шейки муфты. После спайки свинцовой муфты с оболочкой кабеля через вырезаемое отверстие 4 муфту заливают битумной кабельной массой МБ-70, предварительно разогретой до температуры 170—180° С. В муфте вырезают два отверстия (глазка): через одно из них заливают массу, а через другое выходит из муфты воздух. После заливки муфты отверстия запаивают.
Рис. 183. Соединительные эпоксидные муфты:
а — СЭп, б — СЭв; 1 — корпус муфты, 2 — распорка, 3 — подмотка жилы, 4 — соединение жил, 5 — провод заземления, 6 — бандаж из суровых ниток, 7 — проволочный бандаж, 8 — герметизирующая подмотка
Для монтажа свинцовой соединительной муфты на кабелях с бумажной изоляцией необходимо иметь специальные кабельные комплекты. Их поставляют в виде запаянных банок, в которых в прошпарочной кабельной массе МП-1 находятся бумажные ролики и рулоны и подмоточная пряжа в количестве, необходимом для восстановления бумажной изоляции кабелей в месте их соединения. Комплекты выпускаются под номерами (1—10) для кабелей разных сечений. Чтобы защитить свинцовые муфты от механических повреждений, на них надевают защитные кожухи (чугунные, из стальных труб и из стеклопластика).
Прогрессивной конструкцией, все более широко применяемой, является соединительная муфта из эпоксидного компаунда К-115, К-176. Концы кабелей в этих муфтах разделывают и соединяют обычным способом. На место соединения надевают съемную металлическую форму, в которую заливают предварительно приготовленную массу, состоящую из эпоксидного компаунда, кварцевого песка и отвердителя.
При разности уровней трассы, превышающей 20 м для кабелей на напряжение до 1 кВ и 15 м для кабелей 6—10 кВ, пропиточный состав в кабелях с нормально пропитанной бумажной изоляцией перемещается и создает напор, опасный для целости оболочки. Чтобы предотвратить стекание пропиточной массы, применяют стопорные муфты (эпоксидные, СТМ-6 и СТМ-10) для кабелей на напряжение 6—10 кВ. Для кабелей 35 кВ, у которых предельно допустимая разность уровней составляет 5 м, применяют стопорные муфты МСТО-35.
На крутонаклонных и вертикальных участках трассы используют кабели, пропитанные нестекающей массой, и кабели ОСБВ повышенной надежности с отдельно освинцованными жилами и обедненно пропитанной изоляцией. Для соединения таких кабелей с нормально пропитанными применяют стопорно-переходные муфты СТПМ-6 и СТПМ-10. Соединительная эпоксидная муфта одновременно выполняет функции стопорной. Конструкция эпоксидных соединительных муфт показана на рис. 183.
Дальнейшим усовершенствованием монтажа соединительных эпоксидных муфт является применение муфт заводского изготовления. Каждая муфта состоит из двух половин и имеет каналы для ввода и соединения разделанных концов кабелей. Комплектно с корпусом муфты поставляется набор материалов, расфасованных в количествах, необходимых для одной муфты определенного типоразмера, который выбирают в зависимости от сечения и напряжения кабеля.
Монтаж такой муфты состоит из следующих основных операций:
разделки кабелей и соединения токопроводящих жил обычным методом;
добавления к готовой смеси компаунда с пылевидным кварцем отвердителя и тщательного перемешивания массы;
сдвигания двух половин корпуса муфты, предварительно обезжиренных и смазанных компаундом;
заливки муфты.
Концевые заделки кабелей.
Их выполняют в стальных воронках, заливаемых битумной кабельной массой, в свинцовых перчатках, в виде сухих заделок с подмоткой поливинилхлоридной лентой, в резиновых перчатках и др.
Монтаж концевых заделок в стальных воронках достаточно прост. Кабельная масса в стальных воронках застывает равномерно без образования раковин. Недостатком стальных воронок является их малая герметичность, вследствие чего происходит течь массы при нагреве от нагрузки и при небольшой разности уровней между концами кабелей. Стальные воронки нельзя применять в сырых помещениях. Кроме того, они должны находиться в строго вертикальном положении. Поэтому заделки в стальных воронках используют в настоящее время сравнительно редко.
Заделки в свинцовых перчатках (рис. 184) также применяют не часто, главным образом, из-за сложности монтажа и дефицитности свинца. В то же время эти заделки имеют существенные достоинства — хорошую герметичность, высокую механическую и электрическую прочность, пожарную безопасность.
Сухие заделки с подмоткой поливинилхлоридной лентой (рис. 185) получили широкое распространение, так как они компактны, монтаж их несложен, кроме того, они обладают хорошей герметичностью, устойчивы к агрессивной химической среде и имеют хорошую' электрическую прочность.
Рис. 184. Концевая заделка в свинцовой перчатке с обмоткой жил поливинилхлоридной лентой: 1 — защитный бандаж, 2 — защитная изоляция, 3 — дополнительная изоляция, 4 — уплотняющая изоляция, 5 — кабельная масса, 6 — свинцовая перчатка, 7 — ниточный бандаж, 8 — заземляющий провод, 9 — проволочный бандаж, 10 — наконечник
Рис. 185. Сухая концевая заделка с подмоткой поливинилхлоридной лентой: 1 — броня кабеля, 2 — заземляющий провод, 3 и 4 — проволочные бандажи, 5 — свинцовая или алюминиевая оболочка кабеля, 6 — поясная заводская изоляция, 7 и 9 — ниточные бандажи, 8 — жила в заводской изоляции, 10 — поливинилхлоридная поясная подмотка, 11 — поливинилхлоридная обмотка на жиле, 12 — выравнивающая конусная поливинилхлоридная подмотка, 13 — бандажи из крученого шпагата, 14 — временный бандаж из ленты и шпагата, 15 — лак-паста, 16 — выравнивающая конусная поливинилхлоридная подмотка
Недостатком заделки с подмоткой поливинилхлоридной лентой является ее ограниченная термическая устойчивость (допустимый нагрев 70° С) и снижение качества заделки, если ее монтаж ведется при температуре ниже 5° С.
Концевые заделки в резиновых перчатках (рис. 186) имеют широкое применение. Достоинствами их являются компактность и сокращение времени на монтаж вследствие устранения трудоемкой операции по обмотке жил лентами и покрытию их лаками. Недостатком этих заделок является необходимость тщательного выполнения уплотнения резиновых трубок на наконечниках.
Рис. 186. Концевая заделка в резиновой перчатке:
1 — резиновая трубка, 2 — общая трубка резиновой муфты, 3 — заземление свинцовой оболочки, 4 — бандаж
Рис. 187. Концевая эпоксидная заделка:
1. бандаж из шпагата, покрытого эпоксидным компаундом, 2 — дополнительная подмотка из киперной ленты с покрытием каждого слоя эпоксидным компаундом, 3 — трехслойная подмотка из киперной ленты с покрытием каждого слоя эпоксидным компаундом, 4 — эпоксидный компаунд, 5 — конец подмотки корешка заделки, 6 — бандаж из хлопчатобумажной пряжи, 7 — поясная изоляция, 8 — насечка ножом на оболочке кабеля, 9 — проволочный бандаж, 10 — заземляющий трос
Заделки в резиновых перчатках применяют в сухих нормальных отапливаемых и неотапливаемых помещениях для кабелей напряжением до 6 кВ включительно и при разности уровней концов кабеля до 10 м.
Концевые заделки из эпоксидного компаунда используют для кабелей напряжением 3; 6 и 10 кВ. В заделках применяются компаунды К-115 и Э-2200.
Для заливки компаунда используют съемные формы из листовой стали или, что еще лучше, из пластмассы, которые после отвердения смеси снимают. Размеры заделок и массовые количества компонентов, входящих в состав смеси, берутся в зависимости от марки и сечения жил кабеля и приводятся в справочниках и специальных руководствах. Концевая эпоксидная заделка показана на рис. 187.
Рис. 188. Угловой штепсельный разъем ШР: 1 — вставка, 2 — контактные гнезда
Таблица 8
Классификационные признаки и условные обозначения штепсельных разъемов
Примечание. Буквами обозначены:
типы корпусов — П — прямой, У — угловой, ДК — двойной угловой кабельный; наличие экрана на присоединяемом кабеле — Н — неэкранированный, Э — экранированный; вид контактов, расположенных во фланцевой части разъема — Г — гнезда во фланцевой части, Ш — штыри во фланцевой части.
Рис. 189. Общий вид концевой муфты КН для кабелей на напряжение 6—10 кВ:
1 — корпус, 2 — манжета, 3 — изолятор, 4 — конус, 5 — головка, 6 — наконечник, 7 — заземляющий провод
В кабелях с резиновой изоляцией жил получило распространение оконцевание жил штепсельными разъемами ШР. Штепсельный разъем состоит из двух соединяемых между собой частей — колодки и вставки. Колодка имеет фланец для крепления на панелях щитов, стенках аппаратов; к вставке присоединяют гибкий кабель. Вставка монтируется в колодку. Штепсельные разъемы могут быть прямые и угловые (рис. 188); они имеют сложные обозначения, характеризующие их классификационные признаки.
Кабели заделывают в штепсельные разъемы в соответствии со специальными нормалями или инструкциями заводов-изготовителей. Выбирают разъемы по заданным сочетаниям контактных пар по каталогам заводов-изготовителей. Примеры расшифровки обозначений штепсельных разъемов приведены в табл. 8.
Концевые муфты для наружной установки на напряжение 6—10 кВ имеют марку КН (рис. 189). Такая муфта представляет собой чугунный литой корпус с фланцами, к которым на прокладках крепят фарфоровые изоляторы. Концевые муфты КН для кабелей на напряжение 6—10 кВ выпускают двух габаритов: I — для сечений жил до 70 мм2 и II — для сечений жил 95—240 мм2.
Для кабелей с отдельно освинцованными жилами выпускают однофазные муфты КНО. Эти муфты также выпускают двух габаритов: I — для сечений жил до 120 мм2 включительно и II — для сечений жил 150—240 мм2.
Отдельную группу концевых муфт для наружной установки представляют собой мачтовые муфты, применяемые на переходах с воздушной линии на кабельную и на открытых подстанциях. Выпускаются мачтовые муфты КМ, имеющие чугунный корпус с наклонными изоляторами. Для кабелей на напряжение до 1 кВ мачтовые муфты изготовляют для трехжильных и четырехжильных кабелей.
Главэлектромонтаж выпускает эпоксидные концевые муфты наружной установки заводского изготовления КНЭ10 для кабелей на напряжение 6—10 кВ двух типов: КНЭ10-I — для сечений жил 16—120 мм2 и КНЭ10-II — для сечений жил 150—240 мм2 (рис. 190). Комплектно с каждой муфтой поставляются эпоксидные проходные изоляторы и весь необходимый для ее монтажа расфасованный набор материалов вместе с приготовленным компаундом для заливки муфты на месте. Монтаж эпоксидных муфт как соединительных, так и наружных концевых ведут в соответствии с инструкциями.
Рис. 190 Концевая муфта для наружной установки КНЭ10-II из эпоксидного компаунда на напряжение 6—10 кВ: 1 — корпус, 2 — проходной изолятор, 3 — конусная подмотка с экраном для выравнивания электрического поля, 4 — шейка муфты, 5 — провод заземления, 6 — скоба для крепления, 7 — кабельный наконечник
Все смонтированные кабели и муфты должны иметь маркировку (бирки). Установлена стандартная форма кабельных бирок, которые выпускаются из пластмассы заводами электромонтажных изделий: круглая — силовые кабели высокого напряжения; прямоугольная — силовые кабели на напряжение до 1 кВ; треугольная — контрольные кабели.
Жилы контрольных кабелей маркируются специальными пластмассовыми бирками — оконцевателями, надеваемыми на каждую жилу. Для этой цели на концы жил надевают отрезки поливинилхлоридных трубок, на которые несмываемыми чернилами наносят маркировочную надпись.
Для цепей управления, защиты и автоматики применяют три вида маркировки: прямую (на бирке обозначают номера зажимов приборов, аппаратов, к которым подводится данная жила кабеля); обратную (обозначают номера зажимов, от которых уходит жила кабеля); прямую и обратную (обозначают оба адреса). Пример прямой и обратной маркировок показан на рис. 191.
После окончания монтажа кабельную линию испытывают на электрическую прочность повышенным напряжением. Для получения повышенного напряжения выпрямленного тока используют специальные повышающие трансформаторы с ламповыми или полупроводниковыми выпрямителями — кенотронные аппараты. В монтажных организациях и в электросистемах такие аппараты являются составной частью передвижной электроиспытательной лаборатории, смонтированной на базе автобуса. Кабели высокого напряжения на 3, 6 и 10 кВ с нормально пропитанной бумажной изоляцией испытывают шестикратным номинальным напряжением выпрямленного тока. Продолжительность приложения испытательного напряжения к каждой жиле 10 мин, при этом остальные две жилы должны быть заземлены и соединены со свинцовой или алюминиевой оболочкой. Кабели на напряжение 20 и 35 кВ испытывают пятикратным напряжением выпрямленного тока, причем каждую жилу испытывают относительно свинцовой оболочки также в течение 10 мин.
Рис. 191. Пример прямой и обратной маркировки:
1 — клеммник, 2 — трубка, 3 — пучок жил; I, II, III — номера зажимов
Кабель считают выдержавшим испытание, если не произошло пробоя изоляции, не замечено скользящих разрядов и толчков или нарастания тока утечки после того, как величина тока утечки достигла постоянного значения.
Силовые кабели на напряжение до 1 кВ испытывают мегомметром на 1000— 2500 В в течение 1 мин. При этом сопротивление изоляции каждой жилы по отношению к двум другим вместе со свинцовой или алюминиевой оболочкой должно быть не менее 0,5 МОм. Контрольные кабели испытывают вначале мегомметром на 1000 В (для цепей до 24 В мегомметром на 500 В), а затем повышенным напряжением 1000 В переменного тока.
Сопротивление изоляции замеряют между каждой жилой и всеми остальными жилами, соединенными вместе с оболочкой, экраном или землей; оно должно быть не менее 1 МОм (для контрольных кабелей вместе с проводами вторичных цепей, к которым присоединен данный кабель).
Для испытания контрольных кабелей повышенным напряжением применяют повышающий трансформатор с выходным напряжением 1000 В переменного тока, мощностью не менее 0,5 кВ-А. Контрольный кабель считают выдержавшим испытание, если в течение 1 мин не произошло пробоя изоляции и не было резких колебаний тока утечки. Если в схеме присоединения контрольного кабеля имеются аппараты или приборы, не допускающие приложения к ним напряжения 1000 В переменного тока, их на период испытания отсоединяют.
