Проект сооружения кабельной линии должен дать решение следующих вопросов строительства и монтажа линии: по выбору марки, сечения и напряжения кабеля, выбору трассы и способу прокладки, элементам строительных и монтажных конструкций, расчетам электрической и строительной части, а также по необходимым для сооружения линии материальным ресурсам, стоимости строительства и монтажа линии.
В соответствии с этим определяется следующий состав и содержание технической документации, разрабатываемой проектной организацией при выполнении проекта кабельной линии:
рабочий проект и пояснительная записка;
спецификация необходимого кабеля и материалов;
смета стоимости работ по сооружению кабельной линии.
Рабочий проект кабельной линии должен дать комплексное решение всех вопросов строительства и монтажа по всей длине линии и содержать приведенные ниже графические материалы и рабочие чертежи.
Эскиз проекта трассы кабельной линии выполняется для общей ориентировки на местности и определения направления прокладки в виде линии, нанесенной вдоль соответствующей стороны проезда, улицы или на местности с указанием количества, марки прокладываемых кабелей, их сечений и напряжения (рис. 1-1).
Рис. 1-1. Эскиз трассы прокладки кабельной линии.
1 — кабельный туннель; 2 — проектируемые питающие линии 10 кВ; 3 — проектируемая распределительная линия 10 кВ; 4 — проектируемая магистральная линия напряжением до 1 кВ; 5 — труба для пересечения кабелями проездов улиц; 6 — подводный кабельный переход; 7 — береговые колодцы; в —вводные устройства; 9 — РП; 10 — ТП; 11 — ЦП.
------------- питающая линия 6—10 кВ; — —--------------------- распределительная линия 6—10 кВ; линия до 1 кВ.
Рис. 1-2. Геодезический план трассы кабельной линии.
а — возвышенность; б — впадина; в — отметка штрихами направления изменения склона; 1 — проектируемые кабельные линии; 2 — существующие кабельные линии; 3 — телефонная канализация; 4—теплосеть; 5 — газопровод; 6 — водопровод; 7 — канализация; 8 — отметки лотка колодца канализации и трубопроводов; 9 — обозначение этажности, материала и назначение здания; 10 — замкнутые концентрические кривые горизонтали рельефа местности с указанием отметок; 11 — красная линия (линия застройки);
—деревянный одноэтажный жилой дом и т. д.;
— каменный девятиэтажный жилой дом.
На эскиз наносятся границы и названия улиц и проездов, по которым запроектирована трасса прокладки линии, а также наружные контуры прилегающих зданий, других надземных сооружений и ориентиры на местности. На эскиз также наносятся пересекаемые трассой реки, каналы, ручьи, мосты, трамвайные и железнодорожные пути. Эскиз выполняется без масштаба.
Рабочим планом проекта трассы кабельной линии называют графическое изображение местности на горизонтальной плоскости. При составлении планов учитывают их назначение и в зависимости от этого устанавливают степень подробности изображения различных элементов местности.
Для решения инженерных задач, связанных с сооружением и последующей эксплуатацией кабельной линии, в рабочем плане должны быть нанесены с наибольшей точностью и детализацией контуры зданий, линии тротуаров, деревьев, въезды в кварталы и выезды из них, водоприемные решетки, крышки смотровых колодцев и другие постоянные ориентиры, а также действующие инженерные сети города, состоящие из трубопроводов (водопровода, канализации, теплопроводов, газа, бензопроводов, дренажей и др.), кабелей (силовых и связи) и подземных коллекторов. Такие планы, на которых наряду с ситуацией местности нанесены также и подземные сооружения с указанием красных линий, отметок пла- нировки1 (рис. 1-2) называются геодезическими планами.
При разработке проекта трассы кабельной линии должен учитываться также рельеф местности, т. е. положение точек земной поверхности по высоте. Рельеф местности изображается на плане в виде замкнутых концентрических кривых линий, (рис. 1-2, а и б), называемых горизонталями и являющихся геометрическим местом точек земной поверхности, имеющих одинаковые высоты. По отметкам горизонталей можно судить о рельефе местности. Так, например, на рис. 1-2, а отметки горизонталей возрастают от периферии к центру, что указывает на повышение рельефа, т. е. на наличие возвышенности, а если в этом направлении отметки уменьшаются (рис. 1-2,6) — на наличие впадины или котловины. В ряде случаев направление стороны понижения склона на рельефе местности обозначается в чертежах штрихами, как это показано на рис. 1-2,в.
1 Отметками (абсолютными) планировки называются отметки земной поверхности над уровнем Балтийского моря, условно принимаемым за нуль.
Степень изменения рельефа характеризуется величиной уклона: положительным для повышающего и отрицательным для понижающего рельефа местности. В чертежах проекта трассы уклоны обозначаются символом iи выражают в тысячных долях, например, i—25 означает уклон, где отношение разности высот двух точек поверхности к горизонтальному расстоянию между ними равно 0,025. При проектировании трассы кабельной линии наряду с существующими отметками необходимо учитывать также и перспективные отметки планировки, предусматриваемые проектами дорожных и других строительных работ. В условиях реконструкции города существующие отметки планировки могут изменяться. На отдельных участках дорог, проездов, улиц, площадей грунт (на возвышенностях) может срезаться, а на других (углублениях), наоборот, подсыпаться.
Глубина заложения кабельных линий устанавливается не от существующих, а от перспективных отметок планировки, так как в противном случае кабельная линия, проложенная без учета перспективной планировки, после выполнения съемки грунта или подсыпки может оказаться на поверхности либо засыпанной на большую глубину.
Существующие отметки планировки в геодезическом плане и чертеже профиля называются черными отметками, а проектируемые — соответственно красными отметинами планировки.
Для определения местоположения проектируемых кабельных линий при перенесении с чертежа в натуру во время производства работ по рытью траншеи и прокладки кабеля на геодезическом плане проекта трассы линии указывается расстояние каждой из них до существующих постоянных oориентиров какими являются фундаменты зданий, люки колодцев, туннелей и других постоянных [подземных и надземных сооружений. Эти расстояния, называемые привязками, должны даваться через каждые 50 м на прямых участках трассы и во всех случаях изменения направления проектируемой трассы линии.
Рабочий проект трассы кабельной линии разрабатывается на геодезическом плане местности в масштабе 1 : 500 или 1 : 200 в зависимости от сложности и заполнения геодезического плана по числу проектируемых или действующих подземных сооружений.
- Уклоном называется отношение разности высот двух точек земной поверхности к горизонтальному расстоянию между ними.
Для ускорения решения аналогичных задач, возникающих при проектировании, сооружении и эксплуатации кабельных линий, пользуются специальным графическим построением линейного масштаба. Принимая длину основания равной 1—2 см, определяют по заданному масштабу плана протяженность на местности, которому соответствует принятое основание плана. Так, например, если за основание линейного масштаба взят 1 см, а численное значение его равно 1:500, то оно будет соответствовать длине линии на местности 500 см, или 5 м, 10 см — 50 м, а каждая десятая доля основания линейного масштаба соответственно 0,5 м.
Таким образом, если требуется узнать, какой длине на местности соответствует расстояние между двумя точками на плане, это легко определяется без расчетов простым наложением линейного масштаба на план трассы либо с помощью циркуля.
- Масштабом называется отношение расстояния между двумя точками на плане к соответствующему расстоянию между ними на местности в натуре.
Рабочий план проекта трассы должен быть изготовлен с учетом удобства пользования проектом в линейных условиях и производства на нем всех необходимых измерений.
Чертежи раскладки кабелей на вводах в ТП и РП, туннели, места сближения и пересечения проектируемых кабельных линий между собой, с действующими линиями, а также с другими подземными сооружениями должны даваться с достаточной для производства работ степенью деталировки и разработки.
К рабочему проекту трассы должна быть приложена ведомость всех пересечений проектируемых линий с подземными сооружениями, особенно с сооружениями теплосети, а также водными путями, путями трамвая и железной дороги. Все пересечения проектируемой кабельной линии должны быть согласованы с заинтересованными организациями.
Кроме того, к проекту трассы кабельной линии прикладываются ведомость всех сближений проектируемой кабельной линии с подземными сооружениями, расположенными ближе к трассе, чем это предусмотрено проектом, и ведомость отступлений от требований ПУЭ [Л. 1] для тех участков трассы, где кабели закладываются на неразрешенных отметках. Для всех этих участков проектом должны разрабатываться конструктивные решения по прокладке кабеля. В рабочих чертежах проекта трассы должны предусматриваться также мероприятия по защите существующих подземных сооружений от механических повреждений при производстве земляных работ для прокладки кабеля.
Продольный профиль проекта трассы — изображение, выполненное по вертикали — строится для проектов трасс кабельных линий, проложенных в блоках или трубах (рис. 1-3). Профиль проекта всей трассы строится по оси блочной канализации с указанием:
черных и красных отметок планировки с точностью до 1 см, глубины заложения блоков, колодцев с указанием их верха и низа, расстояний между проектируемой канализацией и существующими подземными сооружениями в месте пересечения;
гидрогеологических и геологических данных по результатам изысканий;
агрессивности грунтов по результатам анализа проб;
уклонов (в тысячных долях) с указанием их протяженности;
типов и номеров колодцев, расстояний между ними; пикетов линий и расстояний между ними;
координат углов в местах изменения направления канализации.
Для более удобного рассмотрения и удобства измерения горизонтальный масштаб профиля принимают равным масштабу плана, а вертикальный — в 10 раз крупнее.
Рис. 1-3. Профиль трассы блочной канализации.
1 — проектируемая канализация; 2 — существующая линия рельефа местности; 3 — проектируемая линия рельефа местности.
Количество труб, их порядковый номер, сечения, напряжение и марка кабеля показываются в планах трассы канализации.
Наряду с блочной канализацией профиль проекта трассы строится также для кабельных линий 35 кВ, крутонаклонных участков трассы, различного рода переходов через железнодорожные и трамвайные пути и дороги, выполняемые закрытым способом, переходов через реки и для других характерных мест трассы.
При составлении профиля и в процессе выполнения работ указываются реперы ', от которых производилось определение (нивелировка) отметок.
Система реперов является высотной опорной сетью города и используется при определении проектных отметок в условиях жилищно-бытового и промышленного строительства и прокладки подземных коммуникаций.
Дополнительно к рабочему проекту трассы кабельной линии в блочной канализации, кабельных туннелях, коллекторах и каналах разрабатываются рабочие чертежи (либо используются типовые решения) колодцев и блоков, а также опорных конструкций, устанавливаемых в указанных сооружениях.
Пояснительная записка должна содержать:
в электрической части: перечень исходных данных, положенных в основу проекта, описание линии, ее назначение, обоснование выбора сечения, напряжения, марки кабеля и расчеты по пропускной способности;
в строительной части: обоснование выбранного направления трассы линии, способа прокладки кабельной линии (в земле, блочной канализации, канале, туннеле и др.), описание конструкций, расчеты строительных элементов и специальных устройств при их наличии.
В пояснительной записке приводятся также данные изысканий и принятое проектом решение по защите металлических оболочек проектируемой кабельной линии от коррозии в объеме требований инструкции СН 266-63, а также правил СН 28-58.
Спецификация. В спецификации приводится подробный перечень наименований кабеля, его количества, кабельных комплектов, арматуры и гарнитуры, деталей, конструкций, материалов и др., а также стоимость кабеля и материалов, необходимых для сооружения проектируемой кабельной линии.
Смета на строительство составляется по рабочим чертежам и является основным и неизменным документом на весь период строительства, на основе которого осуществляется планирование капитальных вложений, финансирование строительства и расчеты между подрядчиком и заказчиком.
- Репером называется вделанный в стену постоянного сооружения или непосредственно в грунт особый геодезический знак, обозначающий и закрепляющий на местности точку, высота которой над уровнем моря предварительно определена нивелированием.
В смету включаются затраты на строительную часть, монтажные работы, приобретение кабеля и материалов, а также потребная для выполнения работ рабочая сила.
Согласование и оформление проекта сооружения кабельной линии являются элементом проектирования.
Проект кабельной линии должен быть согласован: с местными советами и его органами в части выбора трассы линии, размещения подземных и надземных сооружений;
с эксплуатирующими организациями при пересечении, сближении или переустройстве существующих инженерных сооружений города;
с управлениями железных дорог, трамвайных и водных путей в части устройства кабельных переходов.
Утверждение проектов и смет осуществляется в порядке, установленном временной инструкцией СН 202-69.
1-3. Общие требования к трассе кабельной линии
Направление трассы между конечными пунктами кабельной линии с учетом застройки и рельефа местности являются исходными данными при выборе трассы прокладки. Наряду с этим трассу прокладки следует выбирать так, чтобы обеспечивалась максимальная надежность работы кабельной линии и удобства ее эксплуатации.
На проектируемой трассе прокладки грунт не должен содержать химических веществ, разрушающих металлические оболочки кабельной линии. Кабельная линия должна обходить участки трассы, где грунт пропитан кислотами или состоит из гниющих органических веществ (помойные и выгребные ямы, ямы для гашения извести, зола, шлак, строительный мусор и др.). Если участки указанной трассы имеют небольшую протяженность, то в зависимости от агрессивности грунта следует предусматривать защиту кабеля путем прокладки его в асбестоцементных трубах или применять марки кабелей, у которых поверх свинцовой и алюминиевой оболочек имеются защитные покрытия из поливинилхлорида.
Для участков трассы с большим тепловым сопротивлением грунта (чернозем, скальный, торфяной грунт и т. п.), где могут возникать перегревы кабеля, приводящие к преждевременному его старению, проектом должна предусматриваться полная замена вынутого грунта в габаритах сооружаемой траншеи и засыпка ее после прокладки кабеля просеянной мягкой землей или горным песком.
Для определения агрессивности грунта по проектируемой трассе прокладки кабельной линии в зависимости от степени агрессивности грунта на отдельных участках трассы отбирается от 5 до 20 проб грунта на 1 км трассы на отметках заложения кабеля.
По результатам анализа грунта уточняется трасса прокладки проектируемой кабельной линии.
При выборе трассы проектируемой кабельной линии следует отдавать предпочтение направлениям, имеющим законченную горизонтальную и вертикальную планировку дорог, проездов, улиц, тротуаров, усовершенствованные дорожные покрытия и асфальтированные тротуары.
При выборе трассы проектируемой кабельной линии следует учитывать также расположение других подземных сооружений: газопровода, водопровода, канализации, теплопровода и др. Поскольку большинство этих сооружений прокладываются на глубине большей, чем глубина кабельных линий, они непосредственного влияния на работу кабельных линий не оказывают. Однако при устройстве или ремонте этих сооружений, что связано с разрытием земли по трассе, кабельная линия может быть повреждена как при производстве работ, так и при последующей осадке грунта, если при засыпке траншей грунт не был уплотнен.
На территории, где размещены пути и сооружения электрифицированного железнодорожного транспорта, возможно разрушение металлических оболочек кабелей блуждающими токами. Поэтому проектируемая трасса кабельных линий не должна проходить в непосредственной близости от полотна электрифицированной железной дороги, а в случае необходимости сближения с дорогой или при ее пересечении кабельная линия должна быть защищена. Кабельные линии в свинцовой оболочке могут повреждаться при прокладке по мостам в результате вибрации. В этих случаях следует предусматривать прокладку специальных кабелей со стойкой против вибрации оболочкой, либо в алюминиевой оболочке.
Большую опасность для кабелей представляет дополнительный нагрев их посторонними источниками тепла и прежде всего теплопроводами. Проектируемая трасса кабельной линии должна быть удалена от теплопроводов, а в случаях сближения и пересечения с теплопроводами предусматриваются меры защиты в этих местах кабельной линии. При размещении кабелей следует избегать перекрещивания их друг с другом, а также с трубопроводами.
В целях защиты кабельных линий от повреждений в соответствии с действующими «Правилами охраны высоковольтных электрических сетей», утвержденными Постановлением Совета Министров СССР 30 ноября 1953 г. № 2866 и «Правилами охраны электрических сетей напряжением до 1 000 В» [Л. 2 и 3] над подземными кабельными линиями выше 1 000 В должны отводиться в установленном порядке земельные участки — площадь и ад кабелем и по 1 м в обе стороны от крайнего кабеля, в пределах которой не допускается укладка других коммуникаций без согласования с организацией, эксплуатирующей кабельную линию; для подводных кабельных линий выше 1 000 В установлена охранная зона, определенная параллельными прямыми, проходящими на расстоянии 100 м в обе стороны от указанных кабельных линий.
Чтобы не усложнять эксплуатацию, следует избегать выбора трассы линий через здания, особенно в тех случаях, когда обход здания осуществляется небольшим увеличением длины кабеля.
1-4. Зоны размещения подземных сооружении и способы прокладки кабельных линии
При проектировании кабельной линии необходимо руководствоваться следующими основными положениями, приведенными в ПУЭ, а также в нормах СН 80-60.
В городах и поселках кабели следует прокладывать в земле, вне проезжих улиц и проездов (в зоне тротуаров, полос зеленых насаждений, газонов, а также по дворам), прямолинейно и параллельно красным линиям.
По улицам и площадям, насыщенным подземными коммуникациями, прокладку кабельных линий рекомендуется производить в коллекторах и туннелях. При пересечении улиц и площадей с усовершенствованными покрытиями и с интенсивным движением транспорта кабельные линии должны прокладываться в блоках или трубах. При реконструкции городских проездов в местах пересечений должны быть заложены в необходимом количестве резервные блоки или трубы на случай ремонта кабельных линий.
На территориях крупных электростанций кабельные линии могут прокладываться в туннелях, каналах и блоках; допускается прокладка одиночных кабельных линий в траншее. На территориях электростанций с установленными машинами общей мощностью до 25 МВт допускается прокладка кабелей в траншее.
На территориях промышленных предприятий кабельные линии могут прокладываться в траншеях, туннелях или блоках, а также в каналах со съемными крышками или плитами.
На территориях подстанций и распределительных устройств кабельные линии могут прокладываться в каналах, блоках, трубах, траншеях и в надземных лотках.
Кабельные линии, отходящие от распределительного устройства центра питания в одном направлении в количестве более 20 кабелей, должны прокладываться в туннеле.
Внутри зданий кабельные линии могут прокладываться непосредственно по конструкциям зданий (как открыто, так и в лотках, коробах или трубах), в каналах, блоках, туннелях и трубах, проложенных в полах и перекрытиях, а также в фундаментах машин.
При выборе способов прокладки проектируемой кабельной линии, согласно ПУЭ, прокладка кабелей в земле (траншее) является наиболее экономичной по капитальным затратам и расходу цветного металла вследствие неглубокого заложения и соответственно небольшого объема земляных работ, отсутствия необходимости крепления разрабатываемой траншеи от осыпания и обвалов ее стенок и хорошего охлаждения. При этом рекомендуется в одной траншее прокладывать не более шести кабелей; расстояние между ними по возможности увеличивать до 200—300 мм; в районах вечной мерзлоты прокладывать в одной траншее не более четырех кабелей с запасом по длине (змейкой), а также у муфт и вводов.
Вместе с тем следует учитывать, что, как показывает опыт эксплуатации, неглубокое залегание кабельных линий в земле часто является причиной их механического повреждения при производстве земляных работ.
Прокладка кабелей в туннелях допускается при большом количестве кабелей (более 20), идущих в одном направлении, и невозможности прокладки их в траншеях.
В местах, насыщенных Подземными коммуникациями, в виде исключения допускается устройство полупроходных туннелей протяженностью не более 100 м для кабелей напряжением не более 10 кВ. При числе кабелей более 100 силовые и контрольные кабели следует прокладывать в отдельных туннелях и каналах.
Прокладка кабелей в блоках, как наименее экономичная, допускается в местах пересечения с железнодорожными путями и проездами, в условиях чрезвычайной стесненности по трассе, при вероятности разлива металла и др.
