Страница 1 из 8

Силовая кабельная линия - это линия для передачи электрической энергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными. стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями. В силовых кабельных линиях наиболее широко используются кабели с бумажной и пластмассовой изоляцией. Тип изоляции силовых кабелей и их конструкция влияют не только на технологию монтажа, но и на условия эксплуатации силовых кабельных линий. В особенности это касается кабелей с пластмассовой изоляцией. Так в результате изменяющихся при эксплуатации нагрузок и дополнительного нагрева, обусловленного перегрузками и токами короткого замыкания, в изоляции кабелей возникает давление от увеличивающегося при нагреве полиэтилена (поливинилхлорида), которое может растягивать экраны и оболочки кабелей, вызывая их остаточные деформацию. При последующем охлаждении вследствие усадки в изоляции образуются газовые или вакуумные включения, являющиеся очагами ионизации. В связи с этим будут изменяться ионизационные характеристики кабелей. Сравнительные данные по величине температурного коэффициента объемного расширения различных материалов, используемых в конструкциях силовых кабелей приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Температурные коэффициенты объемного расширения материалов, применяемых в конструкции силовых кабелей

При этом следует отметить, что наибольшая величина температурного коэффициента объемного расширения имеет место при температурах 75-125°С. соответствующего нагреву изоляции при кратковременных перегрузках и токах короткого замыкания.

Бумажная пропитанная изоляция жил кабелей имеет высокие электрические характеристики. продолжительные срок службы и сравнительно высокую температуру нагрева. Кабели с бумажной изоляцией лучше сохраняют свои электрические характеристики в процессе эксплуатации при возникавших частых перегрузах и связанных с этим дополнительных нагревах.

Для обеспечения длительной и безаварийной работы кабельных линий необходимо, чтобы температура жил и изоляции кабеля в процессе эксплуатации не превышала допустимых пределов.

Длительно допустимая температура токопроводящих жил и допустимый их нагрев при токах короткого замыкания определяются материалом изоляции кабеля. Максимально допустимые температуры жил силовых кабелей для различного материала изоляции жил приведены в табл. 2.

Таблица 2. Максимально допустимые температуры жил силовых кабелей

Изоляция жил	Напряжение кабеля, кВ	Длительно допустимая температура жил кабеля, РС	Допустимый нагрев жил при токах короткого замыкания, °С
Бумажная пропитанная
Пластмассовая:
поливинилхлоридный пластикат
полиэтилен
вулканизирующийся полиэтилен
Резиновая
Резиновая повышенной теплостойкости

Примечание: Допустимый нагрев жил кабелей из поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена в аварийном режиме должен быть не более 80°С, из вулканизирующегося полиэтилена – 130°С.

Продолжительность работы кабелей в аварийном режиме не должна превышать 8 ч в сутки и 1000 час. за срок службы. Кабельные линии напряжением 6-10 кВ, несущие нагрузки меньше номинальных, могут кратковременно перегружаться при условиях, приведенных в табл. 3.

Таблица 3. Допустимые перегрузки по отношению к номинальному току кабельных линий напряжением 6-10 кВ

Примечание: Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10%. Перегрузка кабельных линий на напряжение 20 ÷35 кВ не допускается.

Любая силовая кабельная линия помимо своего основного элемента - кабеля, содержит соединительные и концевые муфты (заделки), которые оказывают значительное влияние на надежность всей кабельной линии.

В настоящее время при монтаже, как концевых муфт (заделок) так и соединительных муфт широкое применение находят термоусаживаемые изделия из радиационно-модифицированного полиэтилена. Радиационное облучение полиэтилена приводит к получению качественно нового электроизоляционного материала, обладающего уникальными комплексами свойств. Так, его нагревостойкость возрастает с 80 °С до 300°С при кратковременной работе и до 150 °С при длительной. Этот материал отличается высокими физико-механическими свойствами: термостабильностью, хладостойкостью, стойкостью к агрессивным химическим средам, растворителями, бензину, маслам. На ряду со значительной эластичностью он обладает высокими диэлектрическими свойствами, сохраняющимися при весьма низких температурах. Термоусаживаемые муфты и заделки монтируют как на кабелях с пластмассовой, так и кабелях с бумажной пропитанной изоляцией.

Проложенный кабель подвергается воздействию агрессивных компонентов среды, которые обычно являются разбавленными в той или иной степени химическими соединителями. Материалы, из которых изготовлены оболочка и броня кабелей, имеют разную коррозийную стойкость.

Свинец устойчив в растворах, содержащих серную, сернистую, фосфорную, хромовую и фторно-водородную кислоты. В соляной кислоте свинец устойчив при ее концентрации до 10%.

Наличие хлористых и сульфатных солей в воде или почве вызывает резкое торможение коррозии свинца. поэтому свинец устойчив в солончаковых почвах морской воде.

Азотно-кислотные соли (нитраты) вызывают сильную коррозию свинца. Это весьма существенно, так как нитраты образуются в почве в процессе микробиологического распада и вносятся в нее в виде удобрений. Почвы по степени возрастания их агрессивности по отношению к свинцовым оболочкам можно распределить следующим образом:

а) солончаковые; б) известковые; в) песчаные; г) черноземные; д) глинистые; е) торфяные.

Углекислота и фенол значительно усиливает коррозию свинца. Свинец устойчив в щелочах.

Алюминий устойчив в органических кислотах и неустойчив в соляной, фосфорной, муравьиной кислотах. а также в щелочах. Сильно агрессивное действие на алюминий оказывают соли, при гидролизе которых образуются кислоты или щелочи. Из нейтральных солей (рН=7) наибольшей активностью обладают соли, содержащие хлор, так как образующиеся хлориды разрушают защитную пленку алюминия, поэтому наиболее агрессивными для алюминиевых оболочек являются солончаковые почвы. Морская во да, главным образом из-за наличия в ней ионов хлора, также является для алюминия сильно агрессивной средой. В растворах сульфатов, нитратов и хромов алюминий достаточно устойчив. Коррозия алюминия значительно усиливается при контакте с более электроположительным металлом, например свинцом, что, имеет место при установке соединительных муфт, если не принято специальных мер.

При монтаже свинцовой соединительной муфты на кабеле с алюминиевой оболочкой образуется контактная гальваническая пара свинец-алюминий, в которой алюминий является анодом, что может вызвать разрушение алюминиевой оболочки через несколько месяцев после монтажа муфты. При этом повреждение оболочки происходит на расстоянии 10-15 см от шейки муфты, т.е. на том месте, где с оболочки при монтаже снимаются защитные покровы. Для устранения вредного действия подобных гальванических пар муфту и оголенные участки алюминиевой оболочки покрывают кабельным составом марки МБ-70(60), разогретом до 130 °С, и сверху накладывают липкую поливинилхлоридную ленту в два слоя с 50%-ным перекрытием. Поверх липкой ленты накладывают слой просмоленной ленты с последующим покрытием ее битумным покровным лаком марки БТ-577.

Поливинилхлоридный пластикат негорюч, обладает высокой стойкостью против действия большинства кислот, щелочей и органических растворителей. Однако его разрушают концентрированные серная и азотная кислоты, ацетон и некоторые другие органические соединения. Под воздействием повышенной температуры и солнечной радиации поливинилхлоридный пластикат теряет свою пластичность и морозостойкость.

Полиэтилен обладает химической стойкостью к кислотам, щелочам, растворам солей и органическим растворителям. Однако полиэтилен под воздействием ультрафиолетовых лучей становится хрупким и теряет свою прочность.

Резина, применяемая для оболочек кабелей, хорошо противостоит действию масел, гидравлических и тормозных жидкостей, ультрафиолетовых лучей, а также микроорганизмов. Разрушающие действуют на резину растворы кислот и щелочей при повышенных температурах.

Броня, изготавливаемая из низко углеродной стали, обычно разрушается намного раньше, чем начинает коррозировать оболочка. Броня сильно коррозирует в кислотах и весьма устойчива в щелочах. Разрушающее действуют на нее сульфатвосстанавливаю щие бактерии, выделяющие сероводород и сульфиды.

Покровы из кабельной пряжи и битума практически не защищают оболочку от контакта с внешней средой и довольно быстро разрушаются в почвенных условиях.

Электрохимическая защита кабелей от коррозии осуществляется путем катодной поляризации их металлических оболочек, а в некоторых случаях и брони, т.е. накладыванием на последние отрицательного потенциала. В зависимости от способа электрической защиты катодная поляризация достигается присоединением к оболочкам кабелей катодной станции, дренажной и протекторной защиты. При выборе способа защиты учитывается основной фактор, вызывающий коррозию в данных конкретных условиях.

Марка силового кабеля характеризует основные конструктивные элементы и область применения кабельной продукции.

Буквенные обозначения конструктивных элементов кабеля приведены в табл. 4.

Таблица 4. Буквенные обозначения конструктивных элементов кабеля

Конструктивный элемент кабеля	Материал	Буквенное обозначение
	Медь Алюминий	Нет буквы А
Изоляция жил		Нет буквы П В Р
Поясная изоляция	Бумажная Полиэтиленовая Поливинилхлоридная Резиновая	Нет буквы П В Р
Оболочка	Свинцовая Алюминиевая гладкая Алюминиевая гофрированная Поливинилхлоридная Полиэтиленовая негорючая резина	С А А г В П Н
	Бумага и битум Без подушки Полиэтиленовая (шланг) Поливинилхлоридная: один слой пластмассовой ленты типа ПХВ два слоя пластмассовой ленты типа ПХВ	Нет буквы б в
	Стальная лента Проволока плоского сечения Проволока круглого сечения
Наружный кабельный покров	Кабельная пряжа Без наружного кабельного покрова Стеклянная пряжа из штапелированного волокна (негорючий кабельный покров) Полиэтиленовый шланг Поливинилхлоридный шланг	Нет буквы,

Примечание: 1. Буквы в обозначении кабеля располагаются в соответствии с конструкцией кабеля, т.е. начиная от материала жилы и заканчивая наружным кабельным покровом.

2. Если в конце буквенной части марки кабеля стоит буква "П", написанная через черточку, то это означает, что кабель имеет по сечению плоскую форму, а не круглую.

3. Обозначение контрольного кабеля отличается от обозначения силового кабеля только тем, что после материала жилы кабеля ставится буква "К".

После букв стоят числа, указывающие число основных изолированных жил и их сечение (через знак умножения), а также номинальное напряжение (через тире). Число и сечение жил у кабелей с нулевой жилой или заземляющей жилой обозначается суммой чисел.

Наиболее широкое применение находят кабели следующих стандартных сечений жил: 1,2; 1,5; 2,0;2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240 мм.

1.8.40. Силовые кабельные линии

Силовые кабельные линии напряжением до 1 кВ испытываются по пп.1, 2, 7, 13, напряжением выше 1 кВ и до 35 кВ — по пп.1-3, 6, 7, 11, 13, напряжением 110 кВ и выше — в полном объеме, предусмотренном настоящим параграфом.

1. Проверка целостности и фазировки жил кабеля. Проверяются целостность и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля.

2. Измерение сопротивления изоляции. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Для силовых кабелей до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

3. Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Испытательное напряжение принимается в соответствии с табл.1.8.39.

Таблица 1.8.39

Испытательное напряжение выпрямленного тока для силовых кабелей

Кабели с бумажной изоляцией на напряжение, кВ
2	3	6	10	20	35	110	150	220	330	500
12	18	36	60	100	175	285	347	510	670	865
Кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение, кВ					Кабели с резиновой изоляцией на напряжение, кВ
1*	3	6	10	110	3		6		10
5,0	15	36	60	285	6		12		20

________________
* Испытания выпрямленным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных на воздухе, не производятся.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 10 мин.
Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 5 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1 кВ испытаниям повышенным напряжением не подвергаются.
Для кабелей на напряжение 110-500 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 15 мин.
Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в табл.1.8.40. Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытания ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения значения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности тока испытание производить до выявления дефекта, но не более чем 15 мин.

Таблица 1.8.40

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

Кабели напряжением, кВ	Испытательное напряжение, кВ	Допустимые значения токов утечки, мА	Допустимые значения коэффициента асимметрии (I max /I min )
6	36	0,2	8
10	60	0,5	8
20	100	1,5	10
35	175	2,5	10
110	285	Не нормируется	Не нормируется
150	347	То же	То же
220	610	«	»
330	670	«	»
500	865	«	»

При смешанной прокладке кабелей в качестве испытательного напряжения для всей кабельной линии принимать наименьшее из испытательных напряжений по табл.1.8.39.

4. Испытание напряжением переменного тока частоты 50 Гц.

Такое испытание допускается для кабельных линий на напряжение 110-500 кВ взамен испытания выпрямленным напряжением.
Испытание производится напряжением (1,00-1,73) U ном. . Допускается производить испытания путем включения кабельной линии на номинальное напряжение U ном. . Длительность испытания — согласно указаниям завода-изготовителя.

5. Определение активного сопротивления жил. Производится для линий 20 кВ и выше. Активное сопротивление жил кабельной линии постоянному току, приведенное к 1 мм 2 сечения, 1 м длины и температуре +20°С, должно быть не более 0,0179 Ом для медной жилы и не более 0,0294 Ом для алюминиевой жилы. Измеренное сопротивление (приведенное к удельному значению) может отличаться от указанных значений не более чем на 5%.

6. Определение электрической рабочей емкости жил.

Производится для линий 20 кВ и выше. Измеренная емкость не должна отличаться от результатов заводских испытаний более чем на 5%.

7. Проверка защиты от блуждающих токов.

Производится проверка действия установленных катодных защит.

8. Испытание на наличие нерастворенного воздуха (пропиточное испытание).

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ. Содержание нерастворенного воздуха в масле должно быть не более 0,1%.

9. Испытание подпитывающих агрегатов и автоматического подогрева концевых муфт.

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ.

10. Проверка антикоррозийных защит.

При приемке линий в эксплуатацию и в процессе эксплуатации проверяется работа антикоррозионных защит для:
— кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом/м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм 2 ;
— кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом/м) при любой среднесуточной плотности тока в землю;
— кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами;
— стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.
При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии.
Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89.

11. Определение характеристик масла и изоляционной жидкости.

Определение производится для всех элементов маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ и для концевых муфт (вводов в трансформаторы и КРУЭ) кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ.
Пробы масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС должны удовлетворять требованиям норм табл.1.8.41 и 1.8.42.

Таблица 1.8.41

Нормы на показатели качества масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС

Показатель качества масла	Для вновь вводимой линии
	С-220, 5РА	МН-3, МН-4	ПМС
Пробивное напряжение в стандартном сосуде, кВ, не менее	45	45	35
Степень дегазации (растворенный газ), не более	0,5	0,1	-

Примечание. Испытания масел, не указанных в табл.1.8.39, производить в соответствии с требованием изготовителя.

Таблица 1.8.42

Тангенс угла диэлектрических потерь масла и изоляционной жидкости (при 100, %, не более, для кабелей на напряжение, кВ

110	150-220	330-500
0,5/0,8*	0,5/0,8*	0,5/-

________________
* В числителе указано значение для масел марок С-220, в знаменателе — для МН-3, МН-4 и ПМС

Если значения электрической прочности и степени дегазации масла МН-4 соответствуют нормам, а значения tg δ , измеренные по методике ГОСТ 6581-75, превышают указанные в табл.1.8.42, пробу масла дополнительно выдерживают при температуре 100°С в течение 2 ч, периодически измеряя tg δ . При уменьшении значения tg δ проба масла выдерживается при температуре 100°С до получения установившегося значения, которое принимается за контрольное значение.

12. Измерение сопротивления заземления.

;Производится на линиях всех напряжений для концевых заделок, а на линиях 110-500 кВ, кроме того, для металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов.

Кабельные линии предназначены для передачи электроэнергии по одному или нескольким силовым кабелям с соединительными и концевыми муфтами. Силовые кабели состоят (рис. 1) из одной, двух, трех или четырех изолированных токопроводящих жил 1, находящихся в герметичной защитной оболочке 5.

Токопроводящие жилы, медные или алюминиевые, могут быть однопроволочными и многопроволочными. Они изолируются друг от друга (2) и от оболочки (4). Изоляция жил выполняется из резины, пластмассы или чаще всего из пропитанной кабельной бумаги.

Защитная оболочка (5) защищает изоляцию жил кабеля от влаги и воздуха и выполняется из свинца, алюминия, поливинилхлорида и негорючей резины. Для предохранения оболочки от повреждений при наложении брони и изгибах кабеля на нее накладывается защитный покров (6), пропитанный антикоррозийным битумным составом. Броня (7), выполняемая из ленточной стали или оцинкованной проволоки, играет роль защиты оболочки от внешних механических воздействий. Снаружи кабель защищен защитным покровом (8) на синтетической или битумной основе.

Рисунок 1. 1 - токопроводящие жилы; 2 - изоляция жилы относительно других жил; 3 - бумажный наполнитель; 4 - изоляция жил относительно оболочки; 5 - защитная оболочка; 6 - защитный покров оболочки; 7 - стальная броня; 8 - наружный защитный покров

Для обозначения силового кабеля указывают его марку, а также номинальное напряжение и сечение жил. Маркировка зависит от материала токопроводящих жил, герметической оболочки и типа наружного защитного покрова. Например, четырехжильный силовой электрический кабель с однопроволочными алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с наружным покровом, позволяющим прокладку в земле, рассчитанный на напряжение до 1 кВ, с сечением всех жил по 185 мм 2 имеет следующее обозначение: ААБв (ож)4* 185-1.

Обозначения марок кабелей соответствует их конструкции. Кабели с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами имеют марки: ААБ, ААГ, ААП, ААШв, АСБ, АСБГ, АСПГ, АСШв. Первая буква обозначает материал жил (А - алюминий, отсутствие впереди буквы А в маркировке означает наличие медной жилы), вторая буква - материал оболочки (А - алюминий, С - свинец). Буква Б означает, что кабель бронирован стальными лентами; буква Г - отсутствие наружного покрова; Шв - наружный покров выполнен в виде шланга из поливинилхлорида.

Изоляция обозначается: Р - резиновая, П - полиэтиленовая, В - поливинилхлоридная, отсутствие обозначения - бумажная с нормальной пропиткой.

В настоящее время находят широкое применение кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые выпускаются трехжильными и одножильными.

Броня обозначается: при выполнении стальными лентами - Б, плоской оцинкованной стальной проволокой - П, круглой оцинкованной стальной проволокой - К.

Например, марка кабеля СБШв обозначает кабель с медными жилами в свинцовой оболочке, бронированный стальной лентой, с наружным покровом в виде шланга из поливинилхлорида.

Области применения силовых кабелей с различными видами изоляции приведены в табл. 1.

Таблица 1. Области применения силовых кабелей с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией при отсутствии механических воздействий и растягивающих усилий при эксплуатации

Место прокладки	Условия среды		Кабели с бумажной изоляцией	Кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией
	Коррозийная активность	Блуждающие токи
В земле (траншеях)			ААШв, ААШп, ААБл, АСБ	АВВГ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ, АВВБ, АПВБ, АПсВБ, АППБ, АПвПБ, АПсПБ, АПБбШв, АПвБбШв, АВБбШв, АВБбШп, АПсБбШв, АПАШв, АПАШп, АВАШв, АПсАШв, АВРБ, АНРБ, АВАБл, АПАБл
			ААШв, ААШп, ААБ2л, АСБ
			ААШв, ААБл, ААШп, ААБ2л, АСБ, АСБл
			ААШв, ААБв, ААШп, ААБ2л, АСБ2л, АСБл
			ААБ2лШв, АСБл, ААБ2лШп, ААБв, АСБ2л
			ААШп, ААБв, АСБ2л, АСБ2лШв
В помещениях (туннелях, каналах и др.): сухих				АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПвВГ, АПВГ, АПвсВГ, АПсВГ
	Средняя и высокая		ААШв, АСШв
пожароопасных				АВВГ, АВРГ, АПсВГ, АПвсВГ, АНРГ, АСРГ
Во взрывоопасных зонах			СБГ, СБШв	ВВГ, ВРГ, НРГ, СРГ

Примечание: П - полиэтиленовая; Пс - из самозатухающего полиэтилена; Пв - из вулканизуемого полиэтилена; Пвс - из вулканизуемого самозатухающего полиэтилена; Н - из найритовой (негорючей) резины; Ш - шланг; л, 2л - усиленная и особо усиленная подушка под оболочкой.

Кабели прокладывают в траншеях, каналах, туннелях, блоках, на эстакадах. Внутри помещений кабели прокладывают на специальных стальных конструкциях, в лотках и коробах.

Наиболее простой является прокладка кабелей в траншеях (рис. 2). Она экономична и по расходу цветного металла, так как допустимые токи на кабели больше (примерно в 1,3 раза) при прокладке в земле, чем в воздухе.

Прокладка в траншеях не применяется:

на участках с большим числом кабелей;

при большой насыщенности территории подземными и наземными технологическими и транспортными коммуникациями и другими сооружениями;

на участках, где возможно разлитие горячего металла или жидкостей, разрушающе действующих на оболочку кабелей;

в местах, где возможны блуждающие токи опасных значений, большие механические нагрузки, размытие почвы и т. п.

Рисунок 2.

Опыт эксплуатации кабелей, проложенных в земляных траншеях, показал, что при всяких разрытиях кабели часто повреждаются. При прокладке в одной траншее шести кабелей и более вводится очень большой снижающий коэффициент на допустимую токовую нагрузку. Поэтому не следует прокладывать в одной траншее более шести кабелей.

При большом числе кабелей предусматриваются две рядом расположенные траншеи с расстоянием между ними 1,2 м.

Земляная траншея для укладки кабелей должна иметь глубину не менее 800 мм. На дне траншеи создают мягкую подушку толщиной 100 мм из просеянной земли. Глубина заложения кабеля должна быть не менее 700 мм. Ширина траншеи зависит от числа кабелей, прокладываемых в ней. Расстояние между несколькими кабелями напряжением до 10 кВ должно быть не менее 100 мм. Кабели укладывают на дне траншеи в один ряд и сверху засыпают слоем мягкого грунта или песка толщиной не менее 100 мм. Для защиты кабельной линии напряжением выше 1 кВ от механических повреждений ее по всей длине поверх верхней подсыпки покрывают бетонными плитами или кирпичом, а линии напряжения до 1 кВ - только в местах вероятных разрытии.

Трассы кабельных линий прокладывают по непроезжей части на расстоянии не менее: 600 мм от фундаментов зданий, 500 мм до трубопроводов, 2000 мм от теплопроводов.

Кабельную линию прокладывают по трассе с учетом наименьшего расхода кабеля и обеспечения его сохранности от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и поджога электрической дугой от рядом проходящих кабелей. Для устранения опасности возникновения опасных механических усилий, кабели укладывают с запасом по длине, а с обеих сторон соединительных муфт оставляют запас величиной 35 см в вертикальной плоскости в углублении траншеи.

При открытой горизонтальной прокладке кабелей по конструкциям и стенам в коллекторах и каналах их жестко закрепляют по концам, в местах изгибов и у соединительных муфт, устанавливая поддерживающие конструкции через 80-100 см. В тех местах, где имеется опасность механического повреждения, кабель защищают дополнительным покрытием на высоте 2 м. Места переходов кабелей из траншей в здания, туннели, через перекрытия и дороги должны организовываться с помощью труб или проемов. Это, в частности, защищает кабель от вибраций и обеспечивает возможность ремонта без вскрытия полотна дорог.

В местах резкого изменения направления прокладки кабеля радиусы внутренней кривой изгиба кабелей ограничиваются во избежание механических повреждений.

Все кабели выпускают отрезками ограниченной длины в зависимости от его напряжения и сечения. При сооружении кабельных линий отдельные отрезки соединяют друг с другом посредством соединительных муфт, герметизирующих места соединения. Для кабелей напряжением до 1 кВ применяют эпоксидные или чугунные соединительные муфты (рис. 3).

Рисунок 3. 1 - корпус; 2 - трехфазный кабель; 3 - фарфоровая распорка; 4 - соединительный зажим

Для кабелей с пластмассовой изоляцией применяют соединительные муфты из термоусаживаемых изоляционных трубок, число которых соответствует числу жил кабеля, и одной шланговой термоусаживаемой трубки (рис. 4). Во всех термоусаживаемых трубках на внутренней поверхности находится термоплавкий клей. Изоляционные трубки изолируют токопроводящие жилы, а шланговая трубка восстанавливает оболочку в месте соединения.

Рисунок 4. Соединительная муфта для кабеля с пластмассовой изоляцией напряжением до 1 кВ

Для присоединения кабелей к электрическим аппаратам распределительных устройств служат концевые муфты и заделки. На рис. 5 приведена мастиконаполненная трехфазная концевая муфта наружной установки с фарфоровыми изоляторами для кабелей напряжением 10 кВ.

Рисунок 5.

Для трехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией напряжением 10 кВ применяется концевая муфта, представленная на рис. 6. Она состоит из термоусаживаемой перчатки 1, стойкой к воздействию окружающей среды, и полупроводящих термоусаживаемых трубок 2, с помощью которых на конце трехжильного кабеля создаются три одножильных кабеля. На отдельные жилы надеваются изоляционные термоусаживаемые трубки 3. На них монтируется нужное количество термоусаживаемых изоляторов 4.

Рисунок 6.

Металлические оболочки сопрягаемых кабелей соединяют в муфтах между собой и с корпусами муфт по всей длине линии. В концевых заделках эти оболочки присоединяют к общему контуру заземления объекта.

Для повышения надежности и долговечности кабельные линии в городских условиях прокладывают в специальных подземных сооружениях, к которым относятся:

коллекторы, сооружаемые для совместной прокладки кабелей (силовых, контрольных и связи), водо- и теплопровода;

туннели, предназначенные для размещения силовых и контрольных кабелей;

каналы, устраиваемые на территории подстанций или распредпунктов, внутри производственных помещений, используемых для размещения кабельных линий;

кабельные блоки, выполняемые из труб или бетонных блоков с заготовленными в них трубообразными каналами и колодцами.

Входы в подземные сооружения и люки колодцев должны запираться. В туннелях и коллекторах должно быть устроено освещение и вентиляция. Все металлические конструкции необходимо покрывать негорючими антикоррозионными лаками.

УСТРОЙСТВО И МОНТАЖ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Устройство силовых кабелей
Для передачи и распределения электроэнергии наряду с воздушными линиями электропередачи применяют кабельные. Их используют главным образом для передачи электроэнергии на сравнительно небольшие расстояния и в тех случаях, когда сооружение ВЛ нежелательно или недопустимо (например, на застроенных территориях промышленных предприятий, в городских условиях). Передача электроэнергии по кабельным линиям получила широкое распространение, несмотря на их более высокую стоимость по сравнению с ВЛ, так как кабельные линии обладают рядом преимуществ. Кабельные линии, проложенные в земле, не подвергаются таким внешним воздействиям, как гололед, ветер, пыль, влага, грозовые разряды, повреждения в них не так опасны для населения, как обрыв проводов воздушных линий. Кроме того, подвод электроэнергии непосредственно к потребителям (электрическим машинам и аппаратам) практически возможен только по кабелям. На ВЛ до 35 кВ устраивают кабельные вставки, когда сооружение воздушной линии технически или экономически нецелесообразно. Обычно такие вставки сооружают на переходах через линии связи, автомобильные или железные дороги, воздушные линии электропередачи, на подходах к трансформаторным подстанциям, на территориях населенных пунктов.

Рис.1. Силовой кабель:

1 - токопроводящие жилы, 2, 3 - фазная и поясная изоляция, 4 - оболочка, 5 - подушка, 6 - броня, 7 - наружный защитный слой

Основные элементы кабеля . Силовым кабелем (рис.1) называют одну или несколько изолированных токопроводящих жил, заключенных в герметичную оболочку, поверх которой наложены защитные покровы.
Основными конструктивными элементами кабелей являются: токопроводящие жилы 1, изоляция 2 и 3, герметичная защитная оболочка 4, предохраняющая изоляцию от попадания влаги и воздуха, наружный защитный покров, состоящий из подушки 5, брони 6 и наружного защитного слоя 7, усиливающий оболочку кабелей и предохраняющий ее от коррозии и механических повреждений. Кроме того, в конструкцию кабеля могут входить экраны, заполнители и нулевые жилы.
Токопроводящие жилы состоят из одной или нескольких скрученных проколок, покрытых изолирующей оболочкой. В зависимости от числа токопроводящих жил силовые кабели изготовляют одно-, двух-, трех- и четырехжильными. Наибольшее применение получили трех- и четырехжильные кабели, так как основная доля промышленных потребителей использует трехфазный переменный ток. Трехжильные силовые кабели изготовляются на рабочее напряжение 1-35 кВ, четырехжильные - до 1 кВ. Четвертая жила таких кабелей используется в качестве нулевого провода и имеет, как правило, сечение вдвое меньшее, чем остальные.
Для напряжения 110 и 220 кВ выпускаются одножильные маслонаполненные кабели низкого давления в гофрированной оболочке и высокого давления в стальных трубах.
Токопроводящие одно- и многопроволочные жилы изготовляют в основном из алюминия, реже - из меди. Многопроволочные жилы выполняют из нескольких проволок одного диаметра или в виде сердечника, обвитого несколькими рядами проволок. Сечение жил может быть круглым (рис.2, а, б), секторным (рис.2, в, г) и сегментным (рис.2. д). Для плотного прилегания проволок в многопроволочной жиле, а также обеспечения достаточной гибкости кабеля проволоки внутри жилы скручивают и уплотняют (рис.2, б, г, д). Это значительно снижает количество воздушных включений, а также уменьшает перетекание пропиточного состава, что особенно важно при вертикальной и наклонной прокладке кабелей.
Изоляция обеспечивает электрическую прочность токопроводящих жил и кабеля в целом. Для изолирования жил между собой поверх каждой из них накладывают так называемую фазную изоляцию. Затем жилы скручивают и накладывают еще один слой изоляции - поясную, которая изолирует их от оболочки кабеля.

Рис.2. Сечение токопроводящих жил кабеля:
а, б - круглых скрученных многопроволочных неуплотненной и уплотненной, в, г - секторный однопроволочной и многопроволочной уплотненной, д - сегментной скрученной многопроволочный уплотненной

Наибольшее распространение получили кабели с изоляцией из кабельной бумаги, реже - с резиновой изоляцией. Развитие химической промышленности и массовое производство электроизоляционных пластмасс позволили разработать и внедрить кабели с пластмассовыми изоляцией и оболочками (в основном на 1-6 кВ).

Бумажная изоляция обладает хорошими изоляционными свойствами, достаточной теплостойкостью (до 80°С), высокой степенью однородности, сравнительно низкой стоимостью. Недостатком ее является гигроскопичность, что вынуждает тщательно защищать кабель водонепроницаемыми оболочками и герметизировать концевые устройства кабельной линии (заделками и муфтами).
Бумажную изоляцию изготовляют из специальной кабельной бумаги, пропитанной изоляционным составом, в который обычно входят минеральные масла и канифоль, а для кабелей с так называемыми нестекающими составами - церезин, вязкое минеральное масло, канифоль.
Изолируют токопроводящие жилы спирально намотанными лентами из кабельной бумаги шириной 5-30 мм. Толщина слоя зависит от номинального напряжения кабеля. Верхние ленты изоляции жил, как правило, выполняются различной расцветки: на одной жиле- из обычной кабельной бумаги, на другой - из бумаги красного цвета или из кабельной бумаги с красной полоской, на третьей- из бумаги любого цвета (или с полоской). В четырехжильных кабелях верхнюю ленту изоляции нулевой жилы выполняют из обычной кабельной бумаги.
Поясную бумажную изоляцию накладывают поверх изолированных и скрученных жил. При этом в промежутки между жилами укладывают заполнители из бумажных жгутов.
Резиновая изоляция состоит из каучука в смеси с рядом компонентов (наполнителей). Преимуществами ее являются гибкость и практически полная негигроскопичность, а недостатками - высокая стоимость, сравнительно низкая рабочая температура жил (до 65°С), быстрое старение под влиянием солнечного света и др. Для определения фаз изоляцию жил выполняют из разноцветной резины или прорезиненных тканей.
Пластмассовая изоляция выполняется из поливинилхлорида или полиэтилена. Кабели с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката изготовляют главным образом на рабочее напряжение до 1 кВ. Недостатком этой изоляции является ее термопластичность, так как нагрев кабеля вызывает размягчение изоляции, смещение жил и уменьшение со временем электрической прочности.
Более перспективно применение изоляции из полиэтилена, обладающего хорошими механическими и электроизоляционными свойствами в широком интервале температур, стойкостью к действию кислот, щелочей и влаги.
Для улучшения электрических характеристик изоляции кабели некоторых типов снабжают экранами, которые выравнивают и снижают напряженность электрического поля в изоляции. Экраны изготовляют из металлизированной бумаги, полупроводящего полиэтилена и др. В кабелях 6 кВ с пластмассовой изоляцией экраны накладывают поверх изоляции жил, а в кабелях 10 кВ и выше как поверх фазной изоляции, так и на каждую жилу.
Электрическое поле внутри кабеля выравнивают также с помощью заполнителей - жгутов из бумажных лент или кабельной пряжи, нитей из полиэтилена, поливинилхлорида или резины, которыми заполняют промежутки между изолированными жилами.
Герметические защитные оболочки служат для защиты изоляции кабеля от влияния окружающей среды, в основном от проникновения влаги, и изготовляются из свинца, алюминия, пластмасс и резины.
Наружные защитные покровы состоят из трех основных элементов: подушки 5, брони 6 и наружного защитного слоя 7 (см. рис.1) и накладываются на оболочку кабеля для защиты ее от механических повреждений.
Подушка предохраняет оболочку от повреждений при наложении брони, а также при изгибах кабеля в процессе его прокладки. Одновременно подушка защищает оболочку от химической и электрохимической коррозии. Обычно подушка состоит из нескольких слоев битумного состава, лент пропитанной кабельной бумаги и кабельной пряжи и имеет толщину 1,5-2 мм.
Броня защищает оболочку кабеля от механических повреждений и в зависимости от допускаемых растягивающих усилий изготовляется из стальных лент или из плоских (иногда круглых) стальных проволок, спирально обвитых вокруг оболочки.
Наружный защитный слой предохраняет броню от коррозии и может быть негорючим и обычным. Негорючий защитный слой выполняется из двух слоев огнестойкого компаунда, стеклянной пряжи и мелового покрытия, предохраняющего витки кабеля на барабане от слипания, а обычный - из пропитанной кабельной пряжи (джута), двух слоев битумного состава и мелового покрытия.
Выпускаются также кабели с пластмассовыми наружными защитными покровами, которые имеют другую конструкцию и накладываются главным образом на алюминиевую оболочку (например, ААШв).
Маркировка кабелей . Кабели маркируют по материалу токопроводящих жил изоляции, оболочек и типу защитных покровов. Первая буква в маркировке кабеля обозначает материал жил: А - для алюминиевых (для медных буква не проставляется); вторая указывает тип изоляции кабеля: В поливинилхлоридный пластикат. П - полиэтилен. Р - резина (бумажная изоляция не обозначается). После этого следует обозначение материала оболочки: А - алюминий, С - свинец, В - поливинилхлоридный пластикат, П - полиэтилен, П - самозатухающий полиэтилен, Н - негорючая маслостойкая резина. Буквы СТ указывают, что оболочка выполнена из стальной гофрированной трубки.
Обозначения защитных покровов кабеля следуют после обозначения оболочки: Б - броня из стальных лент с наружным защитным слоем, П и К - то же, из плоских или круглых стальных проволок.
Например. ААБ - кабель с алюминиевыми жилами, бумажной изоляцией, в алюминиевой оболочке, бронированной двумя стальными лептами, с наружным слоем из джута; АПВБ - кабель с алюминиевыми жилами, полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката, бронированный двумя стальными лентами с наружным слоем из джута.
После обозначения типа брони могут или буквы, расшифровывающие наружные покровы кабеля. При этом защитный покрой обычной конструкции и подушку нормального исполнения не обозначают. Если на кабеле защитный слой из джута отсутствует, проставляется буква Г (голый), например СБГ, ААПГ. Негорючий наружный защитный слой обозначают строчной буквой "н" (например, АСБн), усиленное защитное покрытие алюминиевой оболочки - буквой "в", а особо усиленное - буквой "у" (например, ААБв, ААБу).
Кабели с пластмассовым наружным защитным покровом из поливинилхлоридного или полиэтиленового шланга имеют в маркировке буквы Шв или Шп, стоящие после обозначения оболочки. Например, ААШв - кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом; ААШп - то же, но со шлангом из полиэтиленового пластиката.
Отдельно освинцованные жилы кабелей обозначают буквой О (например, АОСБ или ОСБ). Обедненно-пропитанную изоляцию кабелей, предназначенных для вертикальных прокладок, дополнительно обозначают буквой "В" (например, АСБ-В). Если бумажная изоляция пропитана нестекающим составом на основе церезина, перед маркировкой кабеля помещают букву "Ц" (например, ЦААШ). Буквы "ож", помещенные в конце маркировки в скобках, означают, что токопроводящая жила кабеля сплошная однопроролочная, например ААБ (ож). Буква "б", расположенная после обозначения брони, указывает, что подушка защитного покрова отсутствует (например, АВБбШв), а буквы "в" и "п" - на то, что подушка изготовлена соответственно из поливинилхлоридного или полиэтиленового шланга (например, ААБв, АСБп). Усиленные и особо усиленные подушки обозначают соответственно индексами "л" и "2л" (например, ААБ, АСБ). Кабели с бумажной изоляцией, обладающей повышенной термостойкостью, имеют в конце маркировки букву "У".
Следующие в маркировке за буквами цифры указывают номинальное рабочее напряжение кабеля (кВ), число токопроводящих жил и площадь поперечного сечения их (мм). Например, кабель АСБ-С 3x120 мм предназначен для работы на напряжение 6 кВ и имеет три жилы сечением по 120 мм, а кабель АПВБ-1 3x50 + 1X25 мм - для прокладки в сетях до 1 кВ, имеет три жилы сечением по 50 мм и одну сечением 25 мм.
Упаковка кабелей . Изготовленные на заводе силовые кабели наматывают на кабельные барабаны правильными рядами и закрывают обшивкой для защиты от механических повреждений.
Тип барабана выбирают так, чтобы диаметр его шейки был не менее 15-25 диаметров намотанного кабеля. На щеках барабана указывают завод-изготовитель, марку и длину кабеля, число жил и их сечение, напряжение, массу брутто и нетто, дату изготовления и номер стандарта, по которому изготовлен кабель. Каждый барабан с кабелем напряжением 6 кВ и выше комплектуется протоколом заводских испытаний, который вкладывается в водонепроницаемый пакет и прикрепляется к внутренней поверхности барабана под обшивкой. На барабанах с трехжильным кабелем указывается порядок чередования жил концов кабеля: прямой (буква В) или обратный (буква О).

Основные требования к кабельным линиям
Силовые кабели прокладывают в земле, воде, а также по конструкциям на открытом воздухе, в туннелях, каналах, блоках и внутри зданий.
Кабельные вставки па ВЛ прокладывают в основном в траншеях. По территории электростанций и подстанций кабели часто прокладывают в небольших закрытых каналах. При большом числе кабелей строят туннели, проходные каналы или прокладывают блоки из труб. Кабели в туннелях и каналах закрепляют на сборных металлических конструкциях полках. На открытом воздухе кабели прокладывают только при большой насыщенности территории подземными коммуникациями.
Глубина заложения в земле кабелей до 10 кВ должна составлять 0,7 м, а при пересечениях улиц, автомобильных и железных дорог - 1 м.
Уменьшение глубины заложения кабеля до 0,5 м допускается на участках длиной до 5 м при вводе в здание, а также в местах пересечения с подземными коммуникациями, если обеспечена защита кабелей от механических повреждений.
Радиус изгиба кабеля на поворотах трассы должен быть не менее 15-25 его диаметров и зависит от материала изоляции и оболочки, а также конструкции жил. Чтобы избежать стекания пропиточного состава, разность уровней между высшей и низшей точками трассы кабеля с бумажной пропитанной изоляцией не должна превышать 5-25 м в зависимости от напряжения. Кабели с обедненной изоляцией можно прокладывать при перепадах высот до 100 м, а с нестекающей пропиткой и с пластмассовой изоляцией - при любых разностях уровней.
Ввод кабелей в здания или сооружения осуществляют через отрезки асбоцементных или металлических труб. При этом пространство между трубой и кабелем забивают паклей, смешанной с серой водоупорной глиной, чтобы исключить возможность проникновения воды из траншеи в здание.
Кабели, прокладываемые внутри помещений, не должны иметь, наружных защитных покровов из горючих волокнистых веществ. При смешанных трассах, когда одни и те же кабели прокладывают в земле и внутри зданий, применяют кабели с наружным джутовым покровом, причем на участках внутри зданий джутовый покров снимают.
Выход кабелей из траншеи на стены зданий или опоры ВЛ защищают трубами или коробами на высоту 2 м от пола или земли.
Пересечения с инженерными сооружениями выполняют в стальных или асбоцементных трубах, длина которых па переходах через автомобильные или железные дороги определяется шириной полосы отвода дороги.
При сближении (пересечении) силовых кабелей с различными инженерными коммуникациями между ними должны быть выдержаны расстояния, определяемые ПУЭ. При пересечении кабельных линий между собой силовые кабели низкого напряжения располагают над кабелями высокого. Параллельная прокладка кабелей над и под трубопроводами не допускается. При пересечении с кабелями связи силовые кабели располагают ниже.
Вблизи электрифицированных железных дорог возможно разрушение металлических оболочек кабелей блуждающими токами. Поэтому трассу кабельной линии располагают не ближе 10,75 м от оси пути электрифицированной железной дороги и 3,25 м не электрифицированной, а в стесненных условиях защищают от опасного влияния блуждающих токов специальными устройствами.
Все проложенные кабели, муфты и концевые заделки должны иметь бирки с указанием марки, сечения и напряжения кабеля, номера или наименования линии, а также даты монтажа. Наилучшим материалом для бирок является пластмасса. Бирки устанавливают в кабельных сооружениях через каждые 50 м, а также на расстоянии 100 мм от шейки муфты или заделки, в местах входа и выхода кабеля из канала, туннеля, колодца, с обеих сторон междуэтажного перекрытия,
Перед сдачей в эксплуатацию смонтированные кабельные линии испытывают. Сначала па всех кабелях до 10 кВ проверяют мегаомметром 2,5 кВ целостность жил (отсутствие обрывов), состояние изоляции и правильность присоединения каждой жилы к одноименной фазе на обоих концах кабелей (фазировку жил). Затем измеряют сопротивление изоляции кабелей до 1 кВ, которое должно быть не менее 0,5 МОм, а кабели 6-10 кВ испытывают повышенным напряжением выпрямленного тока, равным шестикратному поминальному напряжению кабеля,
Место повреждения неисправного кабеля отыскивают специальными приборами. После этого кабель ремонтируют: раскапывают траншею в месте повреждения, вырезают поврежденный кусок и монтируют вставку (длиной не менее 8 м) с двумя соединительными муфтами.
На кабели, сдаваемые в эксплуатацию, должна быть представлена следующая документация: проект кабельной линии с внесенными в него изменениями и отклонениями; исполнительная трасса линии; паспорта и протоколы заводских испытаний кабеля; акты приемки под монтаж траншей и каналов; акты скрытых работ на прокладку кабелей и труб; журналы прокладки кабелей и монтажа кабельных муфт; акты сдачи-приемки кабельной линии в эксплуатацию.
Документация должна быть подписана прорабом или мастером и исполнителем работ - бригадиром. Журналы монтажа муфт и концевых заделок подписывают также электромонтажники-кабельщики, выполнявшие эти работы.

Прокладка кабелей в земле
Подготовка траншеи . Наиболее дешевым и распространенным способом прокладки кабелей является прокладки их непосредственно в земле в специально отрытых траншеях. До начала работ по рытью траншеи производят разметку и разбивку трассы кабельной линии па местности, для чего по оси будущей траншеи примерно через 50 м забивают колышки. Особенно тщательно разбивают углы поворота трассы, учитывая допускаемый радиус изгиба кабеля. После разбивки трассы оформляют разрешение на раскопку (в населенной местности - ордер). Затем вызывают владельцев подземных коммуникаций, пересекающих трассу или проходящих вблизи нее, и в их присутствии роют вручную небольшие поперечные траншеи (шурфы) для обнаружения подземных коммуникаций. При следовании кабельной трассы параллельно коммуникациям шурфы роют на всем участке сближения через каждые 5-10 м, а затем приступают к рытью траншеи.
Кабельные траншеи обычно роют специальными экскаваторами- траншеекопателями. Для разработки траншей глубиной до 1,2 м и шириной 0,2-0,4 м применяют траншеекопатель ЭТЦ-165. Роторный экскаватор ЭТР-134 отрывает траншеи шириной 0.3 м и глубиной до 1,3 м. Используют также экскаваторы одноковшовые Э-153 и роторные ЭР-7А. В местах, где невозможно применить механизмы из-за большого количества подземных коммуникаций, зеленых насаждений, траншеи под кабель роют вручную.
Вблизи действующих кабелей траншеи и котлованы разрабатывают особо осторожно, а начиная с глубины 0,4 м - только лопатами. Применять ломы и кирки запрещается. Если при рытье траншеи будет обнаружен неизвестный кабель или появится запах газа, работы немедленно приостанавливают и удаляют рабочих из траншеи.
В нормальных условиях глубина траншеи (с учетом толщины постели для кабеля) должна быть 0,8 м - при устройстве защиты кабеля от механических повреждений или 1-1,2 м - без защиты. Допускается разработка траншей, имеющих вертикальные стенки без креплений, глубиной не более 1 м в насыпных и песчаных грунтах естественной влажности, 1,25 м - в супесчаных и глинистых и 1,5 м - в глинах. Выбрасывать грунт из траншеи надо на расстояние не менее 0,5 м от бровки так, чтобы он не осыпался обратно. Во всех случаях прокладывать кабель следует сразу после рытья траншеи.
Грунт на трассе не должен содержать химических веществ, разрушающих броню и оболочку кабеля. На участках, где грунт пропитан кислотами или состоит из гниющих органических веществ, шлака, кабель прокладывают в асбоцементных трубах или сметают трассу за пределы таких участков.
Переходы через автомобильные и железные дороги, как правило, выполняют скрытым способом (без рытья траншеи) с помощью пневмопробойника ИП-4603. Пневмопробойник устанавливают на направляющих по уровню в заранее отрытый котлован. На противоположном конце перехода отрывают приемный котлован. Под действием сжатого воздуха, подаваемого компрессором, ударник забивает пневмопробойник в грунт. Так как грунт уплотняется стенками пневмопробоиника, отверстие сохраняет круглую форму. После выхода пневмопробойника в приемный котлован в отверстие закладывают трубы. Пневмопробойник используют при прокладке труб диаметром до 200 мм; трубы больших диаметров вдавливают гидродомкратом.
При устройстве переходов через автодороги открытым способом траншеи роют вручную, по очереди закрывая для движения транспорта одну, а затем другую половину дороги. В траншею закладывают трубы с проволокой для последующего протаскивания кабеля. Чтобы трубы не засорились, их закрывают деревянными пробками.
Траншею под железнодорожными путями отрывают, когда в графике движения поездов имеются перерывы. Для сохранения прочности пути траншею роют только между двумя соседними шпала ми (на один "шпальный ящик"). Для более широкой траншеи вскрывают сначала один "шпальный ящик", укладывают в него трубы, а затем соседний. После укладки труб грунт тщательно трамбуют, восстанавливают балластный слой и очищают рельсы и шпалы.
Прокладка кабеля в траншее . Работы по прокладке кабеля в траншее состоят из следующих операций: транспортировки барабана с кабелем к траншее; доставки и раскладки вдоль траншеи кирпича или железобетонных плит; установки барабана на винтовые кабельные домкраты, снятия обшивки барабана и тщательного осмотра кабеля; устройства постели из мелкой земли; раскатки кабеля и укладки его в траншею; составления исполнительного чертежа; засыпки слон мягкой земли или песка, укладки кирпича или плит и засыпки траншеи грунтом; установки указателей.
Для погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки кабельных барабанов используют краны и автомобили, а также специальные транспортные средства - кабельные транспортеры. В исключительных случаях барабаны с кабелем разгружают вручную по наклонным брусьям. Сбрасывать барабаны с автомашины категорически запрещается. Развозят барабаны по трассе и устанавливают на кабельные домкраты так, чтобы конец кабеля одного барабана заходил за начало другого не менее чем на 3-4 м. Затем вдоль бровки подготовленной траншеи раскладывают кирпичи или плиты, устраивают постель для кабеля из мелкой земли или песка толщиной 10 см и начинают подготовку к раскатке кабеля.
Способ раскатки зависит от сложности трассы. Если на трассе нет пересечений с коммуникациями, кабель укладывают непосредственно на дно траншеи с кабельного транспортера, перемещаемого вдоль нее автомашиной или трактором,
При наличии пересечений барабан с кабелем устанавливают на кабельные домкраты и раскатывают с помощью лебедки. Для этого трос лебедки разматывают по дну траншей, протаскивают под пересекаемыми коммуникациями и сцепляют с концом кабеля. Устанавливают на дно траншей опорные, а на углах поворота трассы - угловые ролики. Трос лебедки сцепляют с концом кабеля с помощью проволочного "чулка" или непосредственно за токопроводящие жилы. Надевают "чулок" на конец кабеля и прочно закрепляют проволочным бандажом на длине не менее 0,5 м.
С помощью лебедки разрешается протягивать кабель сравнительно небольшой длины, так как при усилиях тяжения сверх допустимых может произойти разрыв оболочки или жил кабеля.
При протягивании кабеля через трубы устанавливают разъемные монтажные воронки, а сами трубы предварительно прочищают и смазывают густой смазкой.
Если механизировать прокладку невозможно, кабель разматывают с барабана и укладывают в траншею вручную. Рабочие должны находиться с одной стороны кабеля и прокладывать его по командам руководителя работ. Перекатывать барабаны и раскатывать кабель можно только в рукавицах.

Рис.3. Прокладка одного (а), двух (б) и трех (в) кабелей в траншеях с покрытием кирпичом:

1 - кабель, 2 - слой мелкой земли, 3 - кирпич

При раскатке необходимо следить за радиусом изгиба кабеля и скоростью перемещения, для чего ставят у барабана наблюдающего и устраивают тормоз, которым регулируют скорость вращения барабана.

Закончив раскатку, снимают кабель с роликов и укладывают в траншею с так называемой нормальной слабиной ("змейкой"), которая компенсирует растяжение при нагреве кабеля. В местах монтажа соединительных муфт оставляют запас в виде полупетель.
После этого составляют исполнительный чертеж трассы с привязкой к постоянным ориентирам, присыпают кабель слоем мягкой земли толщиной 10 см и защищают от механических повреждений. Кабели 6-10 и 20-35 кВ закрывают по всей длине трассы соответственно красным кирпичом марки 100-150 и железобетонными плитами, а до 1 кВ - кирпичом только в местах частых раскопок.
При одном кабеле в траншее (рис.3, а) кирпичи 3 укладывают в один ряд вдоль трассы поверх слоя мягкой земли. Для защиты двух кабелей требуется два ряда кирпича: один - вдоль, а другой - поперек трассы (рис.3, б). Три кабеля защищают двумя рядами кирпича, расположенными поперек трассы (рис.3, в).
Допускается прокладка кабелей до 20 кВ без защиты. В этом случае глубина их заложения должна быть в пределах 1-1,2 м.
Вместо защиты кабеля иногда прокладывают вдоль трассы на глубине 0,5--0,6 м предупредительную яркую пластмассовую ленту.
Поверх кирпича или плит траншею с кабелем засыпают выкопанным грунтом, который укладывают слоями толщиной не более 20 см, тщательно уплотняя и утрамбовывая каждый слой. Если выкопанная земля содержит строительный мусор, шлак, камни, используют привозной грунт или песок. В зимнее время траншею необходимо засыпать талым грунтом.
Окончательно выравнивают траншею и подчищают трассу бульдозером.

Прокладка кабелей в блоках, трубах и по конструкциям
Прокладку кабелей в блоках и трубах начинают с проверки глубины заложения, прямолинейности, чистоты и сносности каналов и труб. Глубина заложения блоков должна соответствовать проекту, диаметр отверстий в железобетонных блоках быть не менее 90, а труб - не менее 50 мм при длине трубной канализации до 5 м и не менее 100 мм - при большей длине. Как правило, диаметр труб должен быть в пределах 1,5-2 наружных диаметров кабеля. Стандартизованы также минимальные размеры люков кабельных колодцев и уклон кабельных блоков для обеспечения стока воды.
Особое внимание уделяют осмотрам колодцев и проверке отсутствия в них взрывоопасных и отравляющих газов. Осмотры производит звено из двух электромонтеров под наблюдением руководителя работ по нарядам-допускам эксплуатационной организации. При этом один из рабочих обвязывается веревкой и спускается в колодец, а второй подстраховывает его снаружи у открытого люка. Во избежание взрыва в колодцах не разрешается курить, зажигать спички и пользоваться открытым огнем.
Прямолинейность прокладки блоков и труб проверяют с помощью электрической лампы или другого источника света, а чистоту и сносность - контрольным цилиндром со стальными ершами, диаметр которых должен соответствовать внутреннему диаметру отверстий блоков и труб. Предварительно в каналы затягивают стальную проволоку и с ее помощью протягивают через трубы вспомогательный канат, к концу которого крепят контрольный цилиндр и тяговый канат для прокладки кабеля. Иногда проволоку затягивают в каналы при сооружении кабельной канализации. При длине труб до 50 м проволоку пропускают через каналы вручную, а при большей - специальным пневматическим приспособлением.
Прокладку кабелей в блоках производят главным образом, механизированным способом, поочередно затягивая их в отверстия блоков на участке между двумя соседними колодцами. Возможна также сквозная прокладка кабеля через несколько колодцев без разреза. Однако усилия тяжения при этом не должны превышать предельно допустимые. После окончания протяжки должен быть создан запас (слабина) кабеля для укладки его на опорные конструкции в промежуточных колодцах.
Перед прокладкой кабелей в колодцах 3 (рис.4) в них устанавливают угловые ролики 4 и разъемные воронки 5, а стальной канат 8, предварительно затянутый в канал 6 кабельного блока, прикрепляют к оболочке или жилам. Для контроля усилия тяжения на тяговой лебедке монтируют динамометр или другое контролирующее устройство 9. Предельно допустимое усилие тяжения для кабелей различных марок и сечений определяют по таблицам. Для снижения усилия тяжения поверхность кабеля покрывают смазкой (например, солидолом).

Рис.4. Прокладка кабеля в блоках:

1 - кабельный барабан, 2 - кабель, 3 - колодец, 4 - угловые ролики, 5 - разъемная воронка, 6 - каналы кабельного блока, 7 - ролик для каната, 8 - канат, 9 - устройства для контроля усилия тяжения

Во время затягивания кабеля непрерывно наблюдают за проходом его по роликам в колодцах и сходом с барабана. Прокладку ведут со скоростью 0,6-1 км/ч по возможности без остановок.

Соединительные муфты, размещаемые в колодцах, после окончания монтажа закрывают разъемными защитными противопожарными кожухами. Концы труб и отверстия блоков на вводах в здания и сооружения заделывают несгораемым легко разрушаемым материалом.
Прокладку кабелей в трубах производят главным образом при пересечении каких-либо препятствий, например автомобильных дорог. Так как длина кабельного перехода при этом обычно невелика и кабельные колодцы отсутствуют, кабель можно прокладывать как механизированным способом, так и вручную. Соединительные муфты размещают за пределами труб.
При прокладке кабелей по опорным конструкциям снаружи и внутри зданий и сооружений кабельные полки или кронштейны на прямых горизонтальных участках располагают с интервалом 0,8-1,0 м. В местах поворота это расстояние зависит от массы кабеля и допустимого радиуса его изгиба. На вертикальных трассах расстояние между кронштейнами определяется расчетом и указывается в проектах, а при отсутствии таких указаний принимается равным 1-2 м. Для прохода через перегородки, стены и междуэтажные перекрытия устанавливают патрубки из асбоцементных и других несгораемых труб. Металлические опорные конструкции и защитные покрытия, а также стальные трубы заземляют.
Прокладку кабелей по конструкциям ведут как механизированно, так и вручную. Тяжелые кабели большой длины прокладывают с помощью лебедки. Барабан с кабелем устанавливают на домкратах и раскатывают лебедкой по линейным и угловым роликам, закрепленным на конструкциях. Легкие короткие кабели разматывают вручную, а затем переносят и укладывают на конструкции. После прокладки кабели жестко закрепляют: на горизонтальных участках - в конечных точках, на углах поворота, с обеих сторон компенсаторов и у соединительных и концевых муфт, а на вертикальных- в местах, определенных расчетом. Между металлическими опорными конструкциями и небронированными кабелями в свинцовой или алюминиевой оболочке укладывают эластичные прокладки из негорючего материала (например, асбеста, поливинилхлорида) толщиной не менее 2 мм, а па металлическую броню кабелей наносят антикоррозионное покрытие.
Патрубки и проемы для прохода кабелей через стены заделывают несгораемым легко разрушаемым материалом. При этом кабели предварительно обматывают лентой из несгораемого материала. Соединительные муфты защищают кожухами и дополнительно отделяют от верхних и нижних рядов кабелей асбоцементными перегородками.
Внутри производственных помещений допускается прокладка бронированных (без горючего наружного покрова) и небронированных (с негорючей оболочкой) кабелей, В местах, доступных не только эксплуатационному персоналу, но и посторонним лицам, кабель защищают от механических повреждений стальными уголками, кожухами или трубками на высоту до 2 м.
При прокладке кабелей напряжением до 1 кВ по неоштукатуренным деревянным стенам и другим поверхностям из горючих материалов выносные кронштейны устанавливают так, чтобы просвет между кабелем и стеной был не менее 50 мм.
Прокладка кабелей по лоткам и эстакадам не отличается от их прокладки по опорным конструкциям.
На мостах с интенсивным движением транспорта укладывают кабели в алюминиевой оболочке, обладающей повышенной, стойкостью к вибрациям. На металлических и железобетонных мостах кабели прокладывают в асбоцементных трубах, а па деревянных- в металлических; при этом расстояние между металлической трубой и конструкциями моста должно быть 50 мм. Прокладка кабелей на мостах аналогична их прокладке в трубах, только в местах перехода через температурные швы мостов необходимо устраивать компенсаторы в виде полупетли кабеля.

Прокладка кабелей при особых условиях
Прокладка кабелей при низких температурах требует разработки траншей в мерзлых грунтах, для чего применяют траншеекопатели ЭТЦ-165, оборудованные специальным рабочим органом (баром), или двухбаровые машины БР па гусеничном ходу. Рыхлят мерзлые грунты пневматическими отбойными молотками. Кроме того, различными способами прогревают грунт.
Зимой прокладку обычно выполняют, предварительно подогревая кабель. В зависимости от типа изоляции и защитного покрова кабелей установлены предельные отрицательные температуры, при которых возможна их размотка без подогрева. Так, кабели до 35 кВ с бумажной изоляцией можно прокладывать без подогрева, если температура воздуха в течение суток до прокладки была не ниже 0°С. Для кабелей с резиновой изоляцией и защитным покровом эта температура должна быть не ниже -7°С, с пластмассовой изоляцией и оболочкой - не ниже -20°С. Кратковременные понижения температуры в течение 2-3 ч (ночные заморозки) не учитывают.
Прогревают кабели несколькими способами. При прогреве током используют специальные понижающие трансформаторы ТСПК или обычные сварочные. Предварительно барабан утепляют войлочно-брезентовым капотом, разделывают концы кабеля и жилы на одном из них соединяют между собой (закорачивают) а на другом присоединяют к выходным зажимам трансформатора.
Температуру наружных витков кабеля контролируют по термометру, а ток - токоизмерительными клещами. Максимально допустимый ток определяют по таблицам и регулируют перестановкой пластин на выводах вторичной обмотки трансформатора. Время прогрева зависит от температуры воздуха, сечения кабеля и тока и составляет от 1 до 3 ч. При этом напряжение па первичной обмотке трансформатора должно быть не более 250 В по отношению к земле. Металлические оболочки и броню кабеля и корпуса трансформаторов и сварочных аппаратов надежно заземляют.
При отсутствии источников электроснабжения кабели на барабанах прогревают тепловоздуходувками с двигателями внутреннего сгорания.
После прогрева кабель должен быть раскатан и уложен в траншею в возможно короткий срок (не более 1 ч, 40 и 30 мин соответственно при температуре от 0 до -10°С, от -10 до -20°С и -20°С и ниже).
Прокладка кабелей в условиях вечной мерзлоты ограничивается опасностью их повреждения при деформациях грунтов (пучениями, осадками, морозобойными трещинами, термокарстовыми явлениями и др.). Кроме того, кабели при работе сами становятся источниками теплоты, что приводит к нарушению теплового режима мерзлого грунта. Поэтому более надежна надземная прокладка кабелей по различным опорным конструкциям: стенам зданий, сооружений и утепленных коробов для прокладки сетей теплофикации, водопровода и канализации; под пешеходными настилами; по эстакадам или в специальных железобетонных лотках.
Если надземная прокладка невозможна, кабели укладывают в траншею, отрытую в вечномерзлом грунте (рис.5). Для повышения надежности линии рекомендуется применять кабели с проволочной броней. Глубина траншеи должна быть на 15-20 см ниже уровня слоя, подверженного сезонным промерзаниям и оттаиваниям, но не менее 0,9 м. Чтобы уменьшить глубину прокладки, устраивают теплозащитную насыпь, высота h которой зависит от толщины слоя. Грунт для насыпи берут из мест, удаленных от траншеи на расстояние не менее 5 м. При засыпке траншеи грунт тщательно размельчают и уплотняют. Для защиты кабелей от механических повреждений используют доски. На пересечениях с сооружениями кабели покрывают стальными листами или железобетонными плитами. Трубы на переходах можно применять лишь в хорошо дренирующих грунтах; при этом уклон должен быть не менее 5%.

Рис.5. Прокладка кабелей в вечномерзлом грунте:
1, 3 - песок, 2 - кабель, 4 - гравий или щебень, 5 - дренирующий грунт, 6 - торф, 7 - местный грунт

При прокладке кабелей по опорам ВЛ или стенам зданий их защищают угловой сталью или специальными коробами.

Раскатку и прокладку кабелей в вечномерзлых грунтах выполняют такими же способами, применяя те же механизмы и приспособления, что и в обычных условиях. Однако прокладывать их надо с повышенным на 3-4% запасом по длине (увеличенной "змейкой"), чтобы снизить вероятность повреждения при передвижке грунтов.
При прокладке кабелей под водой (при пересечении рек, каналов и других водных преград) их заглубляют не менее чем на 1 м в дно. На выходе из воды кабели прокладывают в трубах. На каждом берегу создают запас кабеля длиной не менее 10 м (полупетлю). При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 0,25 м. Пересечение кабельных линий под водой не допускается.
Для подводной прокладки без труб применяют кабели в свинцовой оболочке с проволочной броней и внешним защитным антикоррозионным покровом. При пересечении небольших, несудоходных и несплавных рек допускается применять кабели с ленточной броней.
Механизированную прокладку кабелей через водоемы можно выполнять двумя лебедками, устанавливаемыми на противоположных берегах, с баржи, буксируемой лебедкой, или самоходной, с самоходного судна, а также со льда, толщиной которого должна быть не менее 25-30 см. Скорость прокладки во всех случаях должна быть не более 12м/мин. При низких температурах кабели перед прокладкой прогревают.
Прокладка кабелей ААШ допускается только на простых трассах с минимальным числом поворотов и переходов, так как оболочка из поливинилхлоридного шланга обладает сравнительно малой механической прочностью и легко повреждается при прокладке, что приводит к ускоренной коррозии алюминиевой оболочки и пробою изоляции.
Прокладка этих кабелей в трубах разрешается только на прямых участках трассы длиной не более 40 м и при вводах в здания и сооружения. Для каждой кабельной линии допускается не более трех переходов в трубах общей длиной не более 40 м, длина одного перехода не должна превышать 20 м. Внутренний диаметр труб выбирают таким, чтобы он был не менее двух наружных диаметров кабеля.
Прокладку рекомендуется производить механизированным способом. Для защиты поливинилхлоридного шланга от механических повреждений (задиров, проколов, разрывов) нельзя допускать касания кабеля о поверхность земли, пола, стен и конструкций. Перед прокладкой трассу тщательно подготовляют: грунт для устройства подушки и присыпки кабеля очищают от мелкого щебня, битого стекла и др.; острые углы, края и выступы всех опорных кабельных конструкций скругляют; в местах прохода кабеля через стены и перегородки устанавливают отрезки пластмассовых труб.
Перед прокладкой при низких температурах кабель необходимо прогреть. Не допускается прокладка (и перемотка) кабелей при температурах ниже -20 и выше +30°С.
После прокладки кабеля поливинилхлоридный шланг тщательно осматривают и ремонтируют с помощью газовоздушного или сварочного пистолета ПС-1, заваривая небольшие проколы, отверстия и раковины струей горячего воздуха. В качестве присадки применяют поливинилхлоридный пруток. При больших разрывах приваривают заплаты или разрезные манжеты из поливинилхлоридных трубок.

Основные сведения о соединении и оконцевании кабелей
Соединяют концы кабелей между собой и присоединяют их к вводам электроприемников кабельными муфтами. В зависимости от назначения муфты делит на соединительные (С), ответвительные (О), стопорные (Ст) и концевые (К). В свою очередь, концевые муфты могут быть для наружной и внутренней установки (КН и KB), а также мачтовые (КМ). Концевые муфты для внутренней установки называют также заделками. По роду материала, из которого изготовляют корпуса муфт, их делят на чугунные (Ч), свинцовые (С), латунные (Л), эпоксидные (Э), стальные (Ст) и пластмассовые (П). Размеры муфт зависят от сечения токопроводящих жил и рабочего напряжения кабелей.
Применение кабельных муфт и заделок зависит от условий их эксплуатации: места расположения (в земле, на воздухе), температуры окружающей среды, влажности, пожароопасности помещений, наличия химически активной среды и др. Конструкцию муфты или заделки выбирают в зависимости от конкретных условий эксплуатации в соответствии с технической документацией.
Монтируют кабельные муфты только на месте их установки, поэтому все необходимые материалы подбирают заранее, укладывают в одну упаковку и комплектно доставляют на место монтажа. Такой порядок обеспечивает соблюдение технологии монтажа, высокое качество работ и надежность работы муфты.
При монтаже муфт используют материалы по строго ограниченному перечню.
Заливочные составы применяют для заполнения внутренних объемов муфт и повышения их электрической прочности и герметичности.
Муфты напряжением до 10 кВ заливают битумными составами МБ-70/60 и МБ-90/75, имеющими температуру размягчения соответственно 60 и 75°С. Составом МБ-90/75 заливают муфты, монтируемые в отапливаемых помещениях, а МБ-70/60-муфты, устанавливаемые на открытом воздухе, в земле и в неотапливаемых помещениях при температуре не ниже -10°С. Муфты, работающие при более низких температурах (до -35°С), заливают морозостойким составом МБМ, который состоит из битума с добавлением трансформаторного масла.
Недостатком битумных составов является их усадка при охлаждении после заливки и образование пусто: и трещин. Меньшей усадкой отличается маслоканифольный состав МК-45, которым заливают муфты на напряжение 20 и 35 кВ, а также канифольно-фурфурольный морозостойкий состав КФМ, рассчитанный на температуру до -50°С.
Для промывания (прошпаривания) мест соединения или оконцевания жил, а также для подпитки бумажной изоляции используют прошпарочную массу МП-1, близкую по своим характеристикам к пропиточному составу для кабельной бумаги.
Ролики и рулоны применяют для изолирования мест соединения жил кабелей с бумажной изоляцией. Изготовляют их из кабельной бумаги шириной от 5 до 50 мм (ролики) и от 50 до 300 мм (рулоны), просушивают в вакууме, пропитывают масляно-канифольным составом и укладывают в жестяные банки, которые заливают прошпарочным составом и запаивают. В каждую банку упаковывают стандартный набор роликов и рулонов, необходимый ля монтажа муфт определенного типа. Номера наборов и их назначение указываются на банке.
Изоляционные ленты применяют не только для усиления электрической прочности изоляции кабеля, но и для обеспечения при определенных условиях герметичности и механической прочности кабельных муфт и заделок.
В зависимости от типа муфт используют хлопчатобумажную (киперную или тафтяную) ленту, липкую прорезиненную, поливинилхлоридную ПВХ (липкую или нелипкую) различной толщины, стеклоленту, ленту из маслостойкой лакоткани и резины.
Для уплотнения кабелей в горловинах соединительных чугунных муфт и концевых воронок применяют также смоляную ленту. При пайке и сварке жил для защиты изоляции от открытого огня используют асбестовые ленты.
Как правило, лепты поставляются намотанными в круги различных диаметров.
Лаки и эмали используют для защиты металлических частей муфт от коррозии, а также в качес1ве изоляционных и склеивающих составов (при монтаже концевых заделок). Лаки представляют собой растворы пленкообразующих веществ (смола, битум и др.) в летучих растворителях (ксилол, уайт-спирит, ацетон и др.). Для получения эмалей в лак добавляют красящие вещества (железный сурик, цинковые и титановые белила и др.).
Для противокоррозионного покрытия корпусов муфт, а также чугунных и стальных кожухов применяют битумный лак БТ-577, глифталевую эмаль ГФ-92ХС и перхлорвиниловую эмаль ХВ-124.
При монтаже концевых заделок используют главным образом лак ГФ-95, покровные и заполнительные составы на основе дихлорэтана (для заделок из поливинилхлоридной ленты) и эмаль ГФ-92ХС (для заделок и концевых муфт из эпоксидного компаунда).
Припои и флюсы применяют для лужения мест соединения и оконцевания жил, а также для пайки оболочек и проводов заземления. По температуре плавления припои условно разделяют на мягкие (до 400°С) и твердые (400°С и выше). Для облуживания алюминиевых жил и оболочек кабелей и их пайки служит алюминиевый припой А. При соединении меди с алюминием используют цинково-оловянный припой ЦО-12 с повышенным содержанием цинка. Пайку медных жил и припайку медных проводов заземления к стальной броне и свинцовой оболочке выполняют оловянно-свинцовыми припоями ПОС40 или ПОССу30, ПОССу40 (с добавкой сурьмы).
Флюсы способствуют равномерному и прочному соединению припоя с основным металлом. В качестве флюсов при пайке медных жил, свинцовых муфт и проводов заземления наиболее часто используют паяльный жир, состоящий из канифоли, стеариновой кислоты, хлористого цинка и других компонентов, а также технический стеарин и сосновую канифоль.
Эпоксидные компаунды, применяемые для заливки муфт и заделок, получают смешиванием различных эпоксидных смол с другими компонентами (пластификатором, наполнителем и растворителем). Эти компаунды представляют собой густую тестообразную массу, которая переходит в твердое состояние, образуя монолитные изделия с незначительной усадкой. Они обладают хорошей адгезией (прилипаемостью) к металлам, высокой электроизоляционной и механической прочностью, водостойкостью и маслостойкостью.
Перед употреблением компаунд тщательно перемешивают и добавляют отвердитель, после чего он в зависимости от температуры окружающей среды пригоден к употреблению в течение 0,5-3 ч. Одним из недостатков компаундов является то, что для их нормальной полимеризации необходима температура не ниже +5°С. При более низких температурах необходимо устраивать внешний обогрев заливаемой муфты до 20-25°С в течение нескольких часов.
Для монтажа муфт и заделок напряжением до 35 кВ применяют эпоксидные компаунды К-176, K-115 и УП-5-199. Допускается использовать компаунд Э-2200 производства чехословацкой фирмы "Хемапол". Компаунды поставляются в герметически закрытых банках в готовом к употреблению виде и обычно входят в стандартные наборы материалов для монтажа муфт.
Кроме того, при монтаже муфт используют термитные патроны, соединительные гильзы, кабельные наконечники, медный гибкий провод, технический вазелин, парафин, асбестовый шнур и другие вспомогательные материалы и изделия.

Разделка кабелей
Соединение и оконцевание кабелей в муфтах любых конструкций начинают с разделки их концов, заключающейся в последовательном удалении ступенями заводских покровов. Длина всей разделки и отдельных ступеней определяется конструкцией муфты, сечением и напряжением кабелей:
Предварительно концы соединяемых кабелей тщательно распрямляют и укладывают внахлест, а при монтаже концевых муфт и заделок прокладывают до места их установки, соблюдая допустимые радиусы изгиба. Концы кабеля тщательно осматривают, проверяют целостность герметичной оболочки, а затем отрезают кусок кабеля длиной не менее 150 мм и проверяют бумажную изоляцию на влажность.
Для этого снимают заполнитель и бумажные ленты, прилегающие к жиле и к оболочке, и погружают их в нагретый до 150°С парафин. Наличие влаги определяют по легкому потрескиванию и образованию пены на лентах. При влажной изоляции от проверяемого конца кабеля отрезают кусок длиной 1 м и повторяют испытания. Операцию повторяют до тех пор, пока проверка не покажет полное отсутствие влаги. Влажные концы кабелей соединять и оконцовывать запрещается.
Разделку кабеля начинают с удаления наружного покрова (рис.6), для чего у места среза его на расстоянии А накладывают проволочный бандаж. Затем разматывают наружный покров от конца кабеля до бандажа, отгибают и используют в дальнейшей для защиты от коррозии брони и алюминиевой оболочки. Второй проволочный бандаж накладывают па броню на расстоянии Б от первого, надрезают броню по кромке бандажа так, чтобы не повредить свинцовую (алюминиевую) оболочку кабеля, и удаляют ее.

Рис.6. Разделка конца трехжильного кабеля с бумажной изоляцией

Далее срезают внутреннюю подушку и снимают с металлической оболочки слои защитной бумаги, предварительно слегка подогревая их паяльной лампой, и очищают поверхность алюминиевой (свинцовой) оболочки кабеля тряпкой, смоченной бензином.
Свинцовую (алюминиевую) оболочку удаляют после предварительной разметки и нанесении двух кольцевых и двух продольных надрезов. Первый кольцевой надрез делают на расстоянии О от среза брони, второй - на расстоянии П от первого. Продольные разрезы выполняют от второго кольцевого надреза до конца кабеля на расстоянии 10 мм один от другого. Полоску оболочки между продольными разрезами захватывают плоскогубцами и удаляют, после чего снимают остальную часть оболочки. Кольцевой (предохранительный) пояс на свинцовой (алюминиевой) оболочке удаляют непосредственно перед самой заделкой конца в муфту.
После удаления оболочки снимают поясную изоляцию, а также заполнитель. Изоляцию разматывают отдельными лептами, обрывая у оставленного кольцевого пояса на свинцовой (алюминиевой) оболочке. Затем разводят жилы кабеля в стороны и плавно выгибают с помощью специального шаблона. При отсутствии шаблона жилы выгибают вручную, не допуская переломов и повреждения бумажной изоляции. Оканчивая разделку, отмеряют расстояние И, накладывают бандаж из суровых ниток и снимают бумажные ленты фазной изоляции па участке Г, длина которого зависит от способа соединения или оконцевания жил.
Порядок разделки кабелей с пластмассовой изоляцией такой же, как и с бумажной. Последовательно удаляют с кабеля внешний джутовый покров или поливинилхлоридный шланг, алюминиевую оболочку (или броню и подушку под броней - у кабелей, имеющих защитные покровы), шланг, экран, полупроводящие покрытия и изоляцию жил, разводят и выгибают жилы с помощью шаблонов или вручную. Дальнейшие операции состоят в соединении или оконцевании жил, восстановлении изоляции и герметизации места соединения (оконцевания). Выполняют их по технологии, установленной для каждого типа муфт.

Соединение кабелей
Соединяют кабели с помощью чугунных, свинцовых и эпоксидных соединительных муфт, а также муфт с самосклеивающейся лентой и термоусаживающимися трубками.
Чугунные муфты СЧ и СЧм (малогабаритные) используют для соединения трех- и четырехжильных кабелей до 1 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией. В корпус муфты (рис.7) помещают соединенные и изолированные соответствующим образом токопроводящие жилы. Фиксируют жилы на определенном расстоянии друг от друга и от корпуса с помощью фарфоровых распорок 4 или изолирующей подмотки (в малогабаритных). Внутреннюю полость корпуса вместе с соединенными жилами заливают битумными составами МБ-70/60или МБ-90/75. Основным недостатком чугунных муфт является их неполная герметичность, возможность проникновения влаги к жилам кабеля через пустоты и трещины в битумных составах, а также по кабелю между броней и свинцовой оболочкой.
Монтируют чугунные муфты в такой последовательности. После разделки концов кабелей токопроводящие жилы осторожно разводят, выгибают и вводят в отверстия распорных пластин или скрепляют с ними бандажами из тафтяной или киперной ленты, проваренной в прошпарочном составе МП-1. Распорки устанавливают на изолированной части жил, по одной с каждой стороны от места соединения. Концы токопроводящих жил вводят в гильзы 13 и соединяют опрессованием или пайкой, после чего снимают свинцовую (алюминиевую) оболочку между кольцевыми надрезами и перевязывают поясную изоляцию у места среза суровой ниткой. Затем один конец заземляющего проводника 8 припаивают к оболочке и броне кабелей, а другой - присоединяют наконечником 10 к корпусу муфты.

Рис.7. Чугунная соединительная муфта СЧ для трехжильного кабеля напряжением до 1 кВ:

1, 9 - верхняя и нижняя полумуфты, 2 - подмотка смоляной лентой, 3 - п роволочный бандаж, 4 - фарфоровая распарка, 5, 6 - крышка и ее болты, 7 - стягивающий болт, 8 - провод заземления, 10 - наконечник, 11 - кабель, 12 - битумный состав, 13 - соединительная гильза

Соединенные жилы укладывают в нижнюю полумуфту 9 и уплотняют места выхода кабелей из горловин слоем смоляной ленты 2. После проверки правильности расположения жил накладывают верхнюю полумуфту 1 с уплотняющей прокладкой на нижнюю и стягивают их болтами. Затем муфту заливают, в три-четыре приема разогретым битумным составом 12 (предварительно нагрев корпус до 60-70°С паяльной лампой). После охлаждения муфты заливочное отверстие закрывают крышкой 5, закрепляя ее болтами 6. Для повышения герметичности муфты швы сочленений, горловины, болты и крышку поливают горячим битумным составом. При открытой установке покрывают муфту снаружи черным асфальтовым лаком.

Маркируют муфту пластмассовыми бирками, которые прикрепляют стальной оцинкованной проволокой и обматывают двумя-тремя слоями просмоленной лепты.
После "привязки" муфт к постоянным ориентирам (нанесения мест расположения па чертеж) и укладки с обеих сторон компенсаторов в виде полуколец кабеля их засыпают песком или мягким грунтом. При этом под муфты тщательно подбивают грунт с таким расчетом, чтобы его просадка, а следовательно, и нарушение положения муфт были исключены.
Ответвительные чугунные муфты ОЧ (Т-образные), ОЧ (У - образные) и ОЧ (крестообразные) применяют в кабельных сетях напряжением до 1 кВ для вводов в малоэтажные здания. Недостатками этих муфт являются значительные размеры и масса, сложность изготовления и монтажа, а также множество типоразмеров для сочетания кабелей различных сечений и марок.
Трехжильные кабели с алюминиевой оболочкой, используемой в качестве нулевого провода, соединяют в чугунных муфтах. При этом перемычки для соединения оболочек изготовляют из медных многопроволочных проводов сечением не менее половины площади сечения фазных жил и укладывают внутри муфты на распорках.
Свинцовые муфты СС (рис.8) используют для соединения кабелей 6 - 10 кВ с бумажной изоляцией. Эти муфты обладают более высокой герметичностью и электрической прочностью, чем чугунные, достаточно надежны в работе и широко применяются в кабельных сетях. Иногда свинцовые муфты служат для соединения кабелей с пластмассовой изоляцией.
Корпус 3 муфты представляет собой свинцовую трубу, концы которой загибают до соприкосновения с алюминиевой или свинцовой оболочкой соединяемых кабелей и припаивают к ним. Внутри трубы размешают соединенные и изолированные жилы 10, залитые битумным или маслоканифольным заливочным составом 11. От механических повреждений муфту защищают стальным, стеклопластиковым или чугунным кожухом герметичного (КзЧГ) или негерметичного (КзЧ) исполнения.
Для различных сечений жил и напряжения кабеля выпускаются свинцовые муфты шести типоразмеров: от СС-60 до СС-110 (цифры указывают наружный диаметр трубы в мм).
Монтаж свинцовой муфты начинают с разделки концов кабелей и проверки изоляции на влажность. Свинцовую трубу надвигают на один из концов за пределы разделки. Предварительно трубу выправляют и протирают ее внутреннюю поверхность сухой чистой тряпкой. Выгибают жилы, ступенчато снимают с концов слой изоляции и соединяют пайкой (в гильзах 9 или формах) или сваркой.

Рис.8. Свинцовая соединительная муфта СС для кабелей напряжением 6-10 кВ:

1 - заземляющий проводник, 2 - проволочный бандаж, 3 - свинцовый корпус, 4 - запаянное заливочное отверстие, 5 - подмотка рулонами,

6 - бандаж из роликов шириной 25 мм, 7, 8 - подмотка роликами шириной 10 и 5 мм, 9 - соединительная гильза, 10 - жила, 11 - битумный состав

Места соединения жил изолируют кабельными роликами 7 и рулонами 5 и промывают разогретым прошпарочным составом МП-1. Затем сближают жилы вплотную, наматывают на них бандажи 6 из роликов шириной 25-50 мм, удаляют предохранительные кольцевые пояски оболочек, надвигают на место соединения свинцовую трубу и загибают ее края так, чтобы с обоих концов образовались ровные полушария без складок, плотно прилегающие к оболочкам кабелей. Корпус муфты тщательно припаивают с обеих сторон к оболочкам кабелей, прорубают в его верхней части заливочные отверстия 4 и заполняют разогретым битумным или маслоканифольным составом. По мере усадки и охлаждения состава муфту доливают, а затем запаивают отверстия. Заземляющий проводник 1 припаивают к середине корпуса, оболочке и броне соединяемых кабелей.

Перед укладкой в чугунный кожух свинцовую муфту, заземляющий проводник, оголенные участки брони и оболочки кабеля покрывают разогретым заливочным составом, а на кабель с обеих сторон муфты наматывают несколько слоев смоляной ленты. Муфту укладывают в нижнюю половину кожуха так, чтобы подмотка совпала с горловинами кожуха. Затем закрывают муфту верхней половиной кожуха, стягивая болты, и обливают ее разогретым заливочным составом.
Засыпку грунтом свинцовой муфты производят так же, как чугунной. Свинцовые муфты, расположенные на открытом воздухе (эстакадах, кабельных сооружениях), защищают стальными кожухами с асбестовым покрытием.
Эпоксидные муфты применяют для соединения и ответвления кабелей до 10 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией, проложенных в земле, туннелях, каналах и др. Муфты изготовляют и поставляют комплектами со всеми необходимыми материалами.
Эпоксидная муфта представляет собой изготовленный в заводских условиях эпоксидный корпус, внутрь которого при монтаже укладывают разделанные и соединенные жилы и заливают эпоксидным компаундом. После отверждения компаунд фиксирует жилы на определенном расстоянии и изолирует их друг от друга и от корпуса муфты.
Для кабелей до 1 кВ с бумажной изоляцией применяют муфты СЭс со съемным корпусом (формой) из металла или пластмассы и СЭм со свинцовыми манжетами, цилиндрическим эпоксидным корпусом и двумя конусными втулками (для соединения кабелей с однопроволочными сплошными жилами). Силовые кабели 6-10 кВ с бумажной изоляцией соединяют эпоксидными муфтами СЭп и СЭв, эпоксидные корпуса которых имеют соответственно поперечный и продольный разъем. Для обеспечения электроизоляционных расстояний все муфты имеют трех- или четырехлучевые распорки, отлитые из эпоксидного компаунда.
Технология монтажа соединительных эпоксидных муфт всех типов примерно одинакова. Разделку концов и соединение жил кабелей в них производят так же, как в чугунных и свинцовых. Корпуса муфт с поперечным разъемом предварительно надевают на концы кабелей. Заземляющий проводник с поливинилхлоридной изоляцией припаивают к броне и оболочке соединяемых кабелей.
Ступени брони и оболочки кабелей при разделке зачищают и обматывают двумя слоями стеклоленты, промазывая их эпоксидным компаундом. Такую же подмотку выполняют на оголенных частях жил. Бумажную изоляцию жил предварительно обезжиривают ацетоном или бензином. На изолированных участках жил устанавливают распорки, полумуфты корпуса сдвигают, уплотняют места ввода кабелей смоляной лентой и заливают муфту эпоксидным компаундом.
Удаляют съемные пластмассовые или металлические формы после отверждения компаунда (примерно через 12 ч при температуре окружающей среды около 20°С).
Для соединения кабелей до 1 кВ с пластмассовой изоляцией применяют соединительные муфты ПСсл с самосклеивающимися лептами ЛЭТСАР и термоусаживающимися трубками.

Оконцевание кабелей
Концевые заделки. Конструкция концевой заделки зависит как от марки кабеля, так и от условий эксплуатации (влажности воздуха, наличия проводящей пыли, химической активности среды). Разнообразие условий обусловило многочисленную номенклатуру заделок: в стальных воронках, в свинцовых, резиновых и полиэтиленовых (термоусаживаемых) перчатках, из поливинилхлоридных и самосклеивающихся лент, эпоксидного компаунда и др.

Рис.9. Концевая заделка кабелей напряжением 6-10 кВ в стальной воронке:

1 - заливочный состав, 2 - подмотка жил поливинилхлоридной лентой, 3 - фарфоровые втулки, 4 - крышка, 5 - стальная воронка, 6 - скоба заземления, 7 - полухомут кропления воронки, 8 - подмотка смоляной лентой, 9 - провод заземления

Концевые заделки в стальных воронках КВБ (рис.9) применяют для оконцевания кабелей напряжением до 10 кВ внутри сухих и влажных помещений. Они представляют собой круглую или овальную воронку 5 из листовой стали с крышкой 4. Внутри воронки располагают разделанные и изолированные токопроводящие жилы. Для увеличения электрической прочности на жилы кабелей 6-10 кВ в месте выхода их из воронки устанавливают фарфоровые втулки 3.

Монтаж заделки КВБ начинают с разделки кабеля, после чего на его конец надевают воронку, разводят жилы, изолируют их поливинилхлоридной или лакотканевой лентой 2, устанавливают фарфоровые втулки и заполняют воронку заливочным (битумным) составом, предварительно подмотав на ее горловину смоляную ленту 8. На концы жил напаивают наконечники, воронку заземляют и закрепляют на конструкции.
Концевые заделки в свинцовых перчатках КВС (рис.10) применяют для оконцевания трехжильных силовых кабелей напряжением до 10 кВ внутри помещений, а также в наружных установках при условии полной защиты от непосредственного попадания атмосферных осадков и запыления. Перчатка 3 представляет собой свинцовый колпачок с тремя свинцовыми пальцами, который надевают на разделанный конец кабеля. Предварительно жилы 5 кабеля дополнительно подматывают лакотканевой лентой и покрывают цапон-глифталевым лаком.

Рис.10. Концевая заделка кабеля в свинцовой перчатке:

1 - оболочка кабели, 2 заземляющий проводник, 3 - свинцовая перчатка, 4 - заливочный состав, 5 - жила кабеля, подмотанная лентой,

6, 7 - выравнивающая и поверхностная подмотки, 8 - бандаж из крученого шпагата

Для надежной герметизации нижнюю часть перчатки припаивают к свинцовой (алюминиевой) оболочке кабеля, а верхнюю (т.е. пальцы) - обжимают вокруг жил на конус. Места выхода жил из пальцев перчатки и ввода их в наконечники дополнительно подматывают лакотканевой лентой и уплотняют специальной обмоткой 8 из крученого шпагата. Предварительно на жилы напаивают или напрессовывают наконечники. Внутреннюю полость перчатки заполняют заливочным составом МБ-70/60 или МБМ. К оболочке и стальной броне припаивают заземляющий проводник 2.

В отличие от заделок в стальных воронках заделки в свинцовых перчатках можно крепить в любом положении: вертикально - пальцами вверх или вниз, горизонтально или в каком-либо ином промежуточном.
Концевые заделки в резиновых перчатках КВР и КВРЗ предназначены для оконцевания силовых кабелей соответственно напряжением 1 и 6 кВ внутри помещений. Для герметизации жил к пальцам резиновых перчаток приклеивают трубки. В нижней части перчатку приклеивают к оболочке кабеля и уплотняют хомутом. Верхнюю часть трубок наклеивают на цилиндрическую часть наконечника и зажимают хомутиком или медной проволокой. Жилы кабелей предварительно подматывают любой электроизоляционной лентой. Перчатки и трубки изготовляют из наиритовой резины.
Концевые заделки из самосклеивающихся лент КВсл монтируют на кабелях до 10 кВ с бумажной изоляцией внутри сухих помещений при разности уровней между высшей и низшей точками кабельной трассы не более 10 м. Предварительно конец кабеля выпрямляют и разделывают, закрепляют на концах жил наконечники и припаивают к броне и оболочке заземляющий проводник. Затем па цилиндрическую часть наконечников и броню кабеля наносят тонкий слой кремнийорганического лака и наматывают на жилы два слоя ленты ЛЭТСАР, одновременно восстанавливая изоляцию в месте крепления наконечников. После этого изготовляют из ленты ЛЭТСАР уплотняющие конусы, покрывают их лаком, вставляют в центр разделки и между жилами, уплотняют вместе с жилами и броней герметизирующей подмоткой из ленты ЛЭТСАР и покрывают слоем липкой поливинилхлоридной ленты.
Концевые заделки из эпоксидных компаундов КВЭ широко применяют для оконцевания силовых кабелей до 10 кВ внутри помещений всех видов (сухих, влажных, сырых, жарких и т.д.) и на открытом воздухе с защитой от дождя и пыли. Заделки КВЭ обладают высокой механической и электрической прочностью, герметичностью, химической стойкостью и могут устанавливаться в любом положении. В зависимости от условий эксплуатации применяют заделки с различными трубками: КВЭн - из наиритовой резины; КВЭтв - с термоусаживающимися поливинилхлоридными; КВЭк - с кремнийорганическими; КВЭт - с трехслойными (слой полиэтилена, покрытый с обеих сторон поливинилхлоридом). В сырых помещениях используют заделки КВЭп.
Монтаж заделок КВЭ всех типов примерно одинаков. На разделанные концы кабелей надевают трубки с таким расчетом, чтобы их нижние части оказались внутри эпоксидного корпуса. На корешок заделки кабеля устанавливают форму (воронку) и заливают ее эпоксидным компаундом. Во время монтажа заделок необходимо поддерживать температуру воздуха не ниже 5°С и работать в резиновых перчатках.
Концевые заделки из липких лент ПКВ применяют для оконцевания кабелей до 10 кВ с пластмассовой изоляцией внутри сухих помещений. На кабелях до 1 кВ заделка ПКВ выполняется из нескольких слоев ленты ПВХ в месте разводки жил. У кабелей б кВ металлические экраны жил отгибают и заземляют вместе с броней, а корешок разделки подматывают лентой ПВХ. В заделках кабелей 10 кВ на разделанных жилах выполняют конусную подмотку из ленты ПВХ, поверх которой располагают полупроводящий и металлический экраны. Проводник заземления припаивают к металлическому экрану.
В сырых помещениях для кабелей с пластмассовой изоляцией используют концевые заделки ПКВЭ с корпусом из эпоксидного компаунда для защиты от проникновения влаги в пространство между жилами.
Концевые муфты наружной установки . Для оконцевания кабелей в местах кабельных вставок на ВЛ и подходах к трансформаторным подстанциям применяют трех- и четырехпроводные металлические муфты наружной установки. Эти муфты монтируют на концевых опорах ВЛ, открытых распределительных устройствах трансформаторных подстанций и др.
Для присоединения кабельных линий к ВЛ 1, 6 и 10 кВ используют мачтовые муфты КМ. Они состоят из чугунного (КМЧ) или алюминиевого (КМА) корпуса, в котором закреплены фарфоровые проходные изоляторы с токопроводящими стержнями, крышки с отверстием для заливки массы, латунного конуса и свинцовой манжеты, припаянной к конусу. Муфту надевают на разделанный конец кабеля, жилы которого присоединяют наконечниками к токопроводящим стержням изоляторов. Затем припаивают свинцовую манжету к оболочке кабеля и заливают внутреннюю полость муфты битумным составом МБ-70/60 или МБМ.
Концевые муфты КН (рис.11) с вертикальными выводами используют для оконцевания кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией в наружных установках - открытых распределительных устройствах подстанций. Муфта КН аналогична по конструкции мачтовым муфтам КМ. Однако в муфте КН фарфоровые изоляторы 7 устанавливают на корпусе 1 не наклонно вниз, а вертикально вверх, что обеспечивает лучшую герметизацию и большую надежность.
Эпоксидная концевая муфта КНЭ является более совершенной, чем муфта КН. Она состоит из корпуса и трех проходных изоляторов, отлитых из эпоксидного компаунда, не требует чугунного литья и фарфоровых изоляторов, проще в изготовлении и менее трудоемка при монтаже проходные изоляторы приклеивают к корпусу эпоксидным компаундом, корпус муфты надевают на разделанный конец кабеля и заливают его тем же эпоксидным компаундом. После отверждения компаунда получается монолитная отливка из одного материала без стыков и швов, что значительно повышает герметичность и надежность работы муфты. Муфты КНЭ применяют для оконцевания кабелей до 10 кВ с бумажной изоляцией, присоединяемых как к открыто установленному оборудованию, так и к ВЛ.

Рис.11. Концевая муфта КН наружной установки:

1 - корпус, 2 - заземляющий провод, 3 - корпус, 4 - свинцовая манжета, 5 - заливочный состав, 6 - контактная головка, 7 - изолятор,

8 - заливочное отверстие

Кабели с пластмассовой изоляцией напряжением 1 и 6 кВ оконцовывают эпоксидными муфтами ПКНР. Для герметизации корешка разделки муфта имеет конусообразный корпус, отливаемый из эпоксидного компаунда на месте монтажа. Жилы кабеля изолируют поливинилхлоридными термоусаживаемыми трубками, поверх которых наклеивают предварительно отлитые эпоксидные изоляторы ("юбки").

Вопросы для подготовки специалистов:
1. Назовите основные конструктивные элементы кабеля и дайте характеристику каждого из них.
2. Какие требовании предъявляют к кабельным линиям?
3. Как прокладывают кабели в траншее в зимних условиях?
4. Назовите основные операции, выполняемые при ступенчатой разделке кабеля.
5. Как соединяют концы кабелей в чугунной, свинцовой и эпоксидной соединительной муфтах?
6. Назовите способы выполнения концевых заделок кабелей.

Введение. 3

1. Устройство и монтаж кабельных линий. 4

2. Эксплуатация и ремонт кабельных линий. 10

3. Техника безопасности при монтаже, эксплуатации и ремонте кабельных линий 13

Список использованной литературы.. 18

Введение

Промышленное предприятие (цех), город (микрорайон), поселок, не имеющие своей электростанции, требуется присоединить к сетям энергосистемы с последующим распределением электроэнергии. Электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии называется линией электропередач. Электрические сети могут быть выполнены воздушными и кабельными линиями, шинопроводами и токопроводами.

Кабельная линия электропередачи (КЛ) – линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.

Как правило, кабельные линии прокладывают в местах, где затруднено строительство воздушных линий (ВЛ) – в городах, поселках, на территории промышленных предприятий. Они имеют определенные преимущества перед ВЛ – закрытая прокладка, обеспечивающая защиту от атмосферных воздействий (ветер, гроза, обледенение), КЛ имеют большую надежность и безопасность в эксплуатации. Поэтому, несмотря на их большую стоимость и трудоемкость сооружения, кабельные линии широко применяют в сетях внешнего и внутреннего электроснабжения.

1. Устройство и монтаж кабельных линий

Кабели прокладывают в кабельных сооружениях, траншеях, блоках, на опорных конструкциях, в лотках (в помещениях, туннелях). Монтаж кабельных линий выполняют в соответствии с проектно-технической документацией, в которой указаны трасса линии и ее геодезические отметки, позволяющие судить о разности уровней отдельных участков трассы.

Линии электропередачи 6…10 кВ и выше выполняют специальным силовым кабелем. Конструкции силовых кабелей зависят от класса напряжения. Наиболее распространены трех- и четырехжильные силовые кабели с бумажной изоляцией. Для напряжения 10 кВ их выполняют с поясной изоляцией в общей свинцовой оболочке для всех жил, а для напряжений 20 и 35 кВ – с отдельно освинцованными жилами. Жилы кабеля состоят из большого числа обычно медных проводников малого сечения. Кабели напряжением до 6 кВ и сечением до 16 мм 2 изготовляют с круглыми жилами, напряжением выше 6 кВ и сечением более 16 мм 2 – с секторными жилами (в поперечном разрезе жила имеет форму сектора окружности).

На рис. 1 показан трехжильный кабель с секторными жилами на напряжение 10 кВ. Каждая жила изолирована от другой специальной кабельной бумагой 2, пропитанной специальной массой, в состав которой входят масло и канифоль. Все жилы от земли изолированы поясной изоляцией 4 также из пропитанной бумаги. Для обеспечения герметичности кабеля на поясную изоляцию накладывают свинцовую оболочку без швов. От механических повреждений кабель защищен броней 8 из стальной ленты, а от химических воздействий – асфальтированным джутом.

Трехжильный кабель с поясной изоляцией из пропитанной бумаги (а) и его разрезы (б – с круглыми жилами; в - с секторными жилами): 1 – жилы; 2 – изоляция жил; 3 – заполнитель; 4 – поясная изоляция; 5 – защитная оболочка; 6 – бумага, пропитанная компаундом; 7 – защитный покров из пропитанной кабельной пряжи; 8 – ленточная броня; 9 – пропитанная кабельная пряжа

В последнее время выпускают кабели, у которых свинцовое покрытие заменено алюминиевым либо пластмассовым (сопрен, винилит). Конструктивное обозначение силовых кабелей состоит из нескольких букв: если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые, если таковой нет – жилы из меди; вторая буква обозначает материал изоляции жил (Р – резина, В-поливинилхлорид, П – полиэтилен, для кабелей с бумажной изоляцией буква не ставится); третья буква обозначает материал оболочки (С – свинец, А–алюминий, Н и HP – негорючая резина-найрит, В и ВР – поливинилхлорид, СТ – гофрированная сталь); четвертая буква обозначает защитное покрытие (А – асфальтированный кабель, Б – бронированный лентами, Г – голый (без джутовой оплетки), К – бронированный круглой стальной оцинкованной проволокой, П – бронированный плоской стальной оцинкованной проволокой). Буква Н в конце обозначения говорит о том, что защитный покров негорючий, Т – указывает на возможность прокладки кабеля в трубах, Шв или Шп означают, что оболочка кабеля заключена в поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг. Буква Ц в начале названия говорит о том, что бумажная изоляция пропитана массой на основе церезина.

К монтажу кабельных линий применяется ряд требований.

Кабели с пропитанной бумажной и поливинилхлоридной изоляцией можно прокладывать только при температуре окружающего воздуха выше 0°С, если температура в течение суток до начала прокладки падала ниже кабели перед прокладкой прогревают в отапливаемом помещении или электрическим током, пропускаемым по жилам, закороченным с одной стороны, при этом обязательно контролируют температуру нагрева. Значения силы тока и напряжения, время прогрева и срок прокладки нагретого кабеля в траншее строго регламентированы.

Кабели раскатывают вдоль трассы с помощью движущегося транспорта (с барабана, расположенного на земле) или ручным способом.

Монтаж кабелей в траншеях – наиболее распространенный и легко выполняемый способ их прокладки.

Глубина траншей должна быть не менее 700 мм, а ширина – такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно проложенными в ней кабелями напряжением до 10 кВ было не менее 100 мм, от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля – не менее 50 мм. Глубину заложения кабеля можно уменьшить до 0,5 м на участках длиной до 0,5 м при вводе в здание, а также в местах пересечения кабеля с подземными сооружениями при условии защиты его асбоцементными трубами.

Для предохранения от механических повреждений кабели напряжением 6…10 кВ поверх присыпки защищают красным кирпичом или железобетонными плитами; кабели напряжением 20…35 кВ – плитами; кабели напряжением до 1 кВ – кирпичами и плитами только в местах частых раскопок (их укладывают сплошь по длине траншеи с напуском над крайними кабелями не менее 50 мм).

В местах будущего расположения кабельных соединений траншеи расширяют, образуя котлованы или колодцы для соединительных муфт. На кабельной линии длиной 1 км допускается установка не более шести муфт. Котлован для единичной кабельной муфты напряжением до 10 кВ выполняется шириной 1,5 м и длиной 2,5 м, а для каждой монтируемой параллельно с первой муфты его ширину увеличивают на 350 мм.Соединения в кабельной муфте должны быть герметичными, влагостойкими, обладать механической и электрической прочностью, а также противокоррозионной устойчивостью.

Прокладка кабелей в блоках применяется для их защиты от механических повреждений. Блок представляет собой подземное сооружение, выполненное из нескольких труб (асбоцементных, керамических и др.) или железобетонных панелей с относящимися к ним колодцами. При монтаже кабелей в бетонных блоках или блоках из асбоцементных труб повышается надежность их защиты, однако усложняется прокладка, значительно увеличивается стоимость линии и возникают дополнительные затраты на эксплуатацию кабельных колодцев. Кроме того, допустимые токовые нагрузки кабелей, находящихся в блоках, меньше, чем у кабелей, проложенных открыто или в земле, из-за худших условий охлаждения.

Кабели часто прокладывают в небольших железобетонных каналах, закрытых сверху плитами. При большом количестве параллельно идущих кабелей строят туннели, проходные каналы или прокладывают блоки из труб.

Прокладка силовых кабелей в кабельных блоках выполняется редко.

Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках выполняется в цехах производственных предприятий, по стенам зданий, в туннелях. Опорные кабельные конструкции изготавливают из листовой стали в виде стоек с полками, стоек со скобой, настенных полок. Специальные перфорированные и сварные лотки используют для прокладки проводов и небронированных кабелей по кирпичным и бетонным стенам на высоте не менее 2 м. Их обязательно заземляют не менее чем в двух местах и электрически соединяют между собой.

Допускается совместная прокладка силовых кабелей, осветительных и контрольных цепей при условии разделения каждой из них стальными разделителями. Для кабельных муфт устраивают специальные лотки. Кабели должны быть жестко закреплены на прямых участках трассы через каждые 0,5 м при вертикальном расположении лотков и через каждые 3 м при их горизонтальном расположении, а также на углах и в местах соединений.

Для соединения кабелей при монтаже выполняют разделку их концов и соединение жил. Разделка конца кабеля состоит из последовательных операций ступенчатого удаления защитных и изоляционных частей и является частью монтажа муфт. Размеры разделки, зависящие от конструкции муфты, напряжения кабеля и сечения его жил.

Соединение и ответвление токоведущих жил кабеля выполняют с помощью специальных инструментов, различных приспособлений и принадлежностей с соблюдением технологии, обеспечивающей надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность. При выборе способа соединения учитывают материал и сечение соединяемых жил, конструктивные особенности муфт.

Пайку применяют для соединения жил кабелей классов напряжения 1,6 и 10 кВ. Пайку производят либо мощным, хорошо разогретым паяльником, либо путем помещения концов жил в специальные ванночки с расплавленным припоем. Для пайки кабелей используют обычно полужесткие и жесткие припои.

Опрессовку применяют в основном для соединения алюминиевых жил кабелей до 1 кВ и выполняют с помощью гильз и опрессовочных механизмов – клещей и прессов. В гильзу с двух сторон помещают соединяемые жилы кабелей и гильзу сжимают. Под действием создаваемого прессующим механизмом давления металл гильз и жил спрессовывается, образуя монолитное соединение.

Газовая и электрическая сварка служит для соединения алюминиевых жил кабеля сечением 16…240 мм 2 .

Термитная сварка – один из наиболее совершенных способов соединения алюминиевых жил кабелей, который выполняется с помощью специальных патронов типа А. Провода в патроне устанавливаются встык и его поджигают специальной спичкой. Внутри патрона находится термитный состав, при горении которого температура достигает нескольких тысяч градусов.

Кабели перед введением в эксплуатацию должны быть заземлены. В чугунных соединительных муфтах заземление выполняют двумя отрезками гибкого медного провода, соответствующего жилам кабеля сечения. Оболочку и броню кабелей соединяют таким же проводом, присоединяя его к контактной площадке муфты. В свинцовых муфтах заземление выполняют одним куском гибкого медного провода, присоединяемого пайкой и проволочными бандажами к оболочкам и броне обоих кабелей, а также к корпусу муфт. В эпоксидных муфтах технология присоединения провода заземления между оболочками и броней кабелей и разъемными корпусами муфт зависит от конструкции последних, особенностей их монтажа и заливки компаундом.

Для соединения участков кабельной линии применяют кабельные муфты.

Кабельные муфты разделяют по напряжению (до 1, 6, 10, 35 кВ), назначению (соединительная, ответвительная, концевая), габаритным размерам (нормальная, малогабаритная), материалу (чугунная, свинцовая, эпоксидная), форме (У-образная, Т-образная, Х-образная), месту установки (внутренняя, наружная), числу фаз (концевая трехфазная или четырехфазная).

Для оконцевания кабелей вне помещений применяют концевые кабельные муфты, а внутри помещений – концевые заделки.

В качестве концевых муфт для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией используют мачтовые муфты КМ с заливкой кабельной массы или эпоксидные КНЭ, при напряжении 20…35 кВ – однофазные КНО или КНЭО, а для кабелей с пластмассовой изоляцией – КНЭ или ПКНЭ.

Концевые заделки бывают в стальных воронках (тип КВБ), в воронках из эпоксидного компаунда (КВЭ), из поливинилхлоридных лент (КВВ), в резиновых перчатках (КВР).

Для оконцевания токопроводящих жил кабелей применяют наконечники, присоединяемые опрессовкой, сваркой или пайкой. Наиболее надежным и распространенным способом оконцевания жил является опрессовка. Алюминиевые жилы сечением 16…240 мм 2 оконцовывают опрессовкой трубчатыми наконечниками ТА или ТАМ, а медные жилы сечением 4…240 мм 2 – наконечником Т. Опрессовку выполняют местным вдавливанием трубчатой части наконечника с помощью специальных опрессовочных механизмов. При сварке применяют литые наконечники ЛА, а при пайке – медные наконечники серии П.

Открыто проложенные кабели, а также все кабельные муфты должны быть снабжены бирками; на бирках кабелей в начале и конце линии должны быть указаны марка, напряжение, сечение, номер или наименование линии; на бирках соединительных муфт – номер муфты, дата монтажа.

Бирки должны быть стойкими к воздействию окружающей среды. Они должны быть расположены по длине линии через каждые 50 м на открыто проложенных кабелях, а также на поворотах трассы и в местах прохода кабелей через огнестойкие перегородки и перекрытия (с обеих сторон).

2. Эксплуатация и ремонт кабельных линий

Эксплуатацию электроустановок вообще и кабельных линий, в частности, осуществляют на базе системы планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППТОР). Эта система позволяет поддерживать нормальные технические параметры электроустановок, предотвращать (частично) случаи отказов, снижать расходы на ремонт. При эксплуатации кабельных линий должны быть организованы осмотры, текущее обслуживание, различные виды ремонтов и испытания.

Осмотры КЛ напряжением до 35 кВ должны проводиться в следующие сроки:

Трасс кабелей, проложенных в земле, – не реже 1 раза в 3 месяца;

Трасс кабелей, проложенных на эстакадах, в туннелях, блоках, каналах, галереях и по стенам зданий, – не реже 1 раза в 6 месяцев;

Кабельных колодцев – не реже 1 раза в 2 года.

Осмотры КЛ напряжением 110–220 кВ должны проводиться:

Трасс кабелей, проложенных в земле, – не реже 1 раза в месяц;

Трасс кабелей, проложенных в коллекторах и туннелях, – не реже 1 раза в 3 месяца

Для КЛ, проложенных открыто, осмотр кабельных муфт напряжением выше 1000 В должен производиться при каждом осмотре электрооборудования.

Периодически, но не реже 1 раза в 6 месяцев выборочные осмотры КЛ должен проводить административно-технический персонал.

В период паводков, после ливней и при отключении КЛ релейной защитой должны проводиться внеочередные осмотры.

Сведения об обнаруженных при осмотрах неисправностях должны заноситься в журнал дефектов и неполадок. Неисправности должны устраняться в кратчайшие сроки.

Туннели, коллекторы, каналы и другие кабельные сооружения должны содержаться в чистоте; металлическая неоцинкованная броня кабелей, проложенных в кабельных сооружениях, и металлические конструкции с неметаллизированным покрытием, по которым проложены кабели, должны периодически покрываться негорючими антикоррозионными составами.

В кабельных сооружениях и других помещениях должен быть организован систематический контроль за тепловым режимом работы кабелей, температурой воздуха и работой вентиляционных устройств.

Температура воздуха внутри кабельных туннелей, каналов и шахт в летнее время должна быть не более чем на 10°С выше температуры наружного воздуха.

Хранение в кабельных сооружениях каких-либо материалов не допускается.

Кабельные сооружения, в которые попадает вода, должны быть оборудованы средствами для отвода почвенных и ливневых вод.

Текущим ремонтом предусматривает проведение следующих работ: частичное вскрытие кабельных каналов; чистка их и замена конструкций крепления кабелей; исправление раскладки, рихтовка кабелей, устранение коррозии оболочек; ремонт кабельных каналов и траншей; замена отдельных плит перекрытия, устранение завалов, доливка кабельной мастики в кабельные муфты и воронки; окраска сухих разделок; переразделка дефектных муфт и воронок; определение целостности жил и проверка правильности фазировки.

Капитальным ремонтом подразумевается: выборочное шурфление и вскрытие кабельных траншей, полное вскрытие кабельных каналов, частичная или полная замена участков кабельных линий; устройство дополнительной механической защиты в местах возможных повреждений кабелей; окраска кабельных конструкций; определение целостности жил и проверка правильности фазировки.

КЛ должны периодически подвергаться профилактическим испытаниям повышенным напряжением постоянного тока.

Необходимость внеочередных испытаний КЛ, например, после ремонтных работ или раскопок, связанных со вскрытием трасс, а также после автоматического отключения КЛ, определяется руководством Потребителя, в ведении которого находится кабельная линия.

3. Техника безопасности при монтаже, эксплуатации и ремонте кабельных линий

Все работы по техническому обслуживанию электроустановок, проведению в них переключений, выполнению строительных, монтажных, наладочных, ремонтных работ, испытаний и измерений должны проводится в соответствии с Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, а так же в соответствии с целым рядом других Правил и инструкций.

Перед началом проведения работ должен быть выполнен комплекс организационных и технических мероприятий.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются: оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; допуск к работе; надзор во время работы; оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические мероприятия:

Произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

На приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

Проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

Наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

Вывешены указательные плакаты «Заземлено», ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

При производстве работ на кабельных линиях необходимо соблюдать целый ряд специфических требований. Вот некоторые основные из них.

Применение землеройных машин, отбойных молотков, ломов и кирок для рыхления грунта над кабелем допускается производить на глубину, при которой до кабеля остается слой грунта не менее 30 см. Остальной слой грунта должен удаляться вручную лопатами.

Перед началом раскопок кабельной линии должно быть произведено контрольное вскрытие линии.

В зимнее время к выемке грунта лопатами можно приступать только после его отогревания. При этом приближение источника тепла к кабелям допускается не ближе чем на 15 см.

При рытье траншей в слабом или влажном грунте, когда есть угроза обвала, их стены должны быть надежно укреплены.

В сыпучих грунтах работы можно вести без крепления стен, но с устройством откосов, соответствующих углу естественного откоса грунта.

Грунт, извлеченный из котлована или траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки. Разработка и крепление грунта в выемках глубиной более 2 м должны производиться по плану производства работ.

В грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и при отсутствии расположенных поблизости подземных сооружений рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления разрешается на глубину не более: 1 м – в насыпных, песчаных и крупнообломочных грунтах; 1,25 м – в супесях; 1,5 м – в суглинках и глинах.

В плотных связанных грунтах траншеи с вертикальными стенка ми рыть роторными и траншейными экскаваторами без установки креплений допускается на глубину не более 3 м. В этих случаях спуск работников в траншеи не допускается. В местах траншеи, где необходимо пребывание работников, должны быть устроены крепления или выполнены откосы.

На рабочем месте подлежащий ремонту кабель следует определить:

При прокладке в туннеле, коллекторе, канале – прослеживанием, сверкой раскладки с чертежами и схемами, проверкой по биркам;

При прокладке кабелей в земле – сверкой их расположения с чертежами прокладки.

Для этой цели должна быть предварительно прорыта контрольная траншея (шурф) поперек кабелей, позволяющая видеть все кабели.

Во всех случаях, когда отсутствует видимое повреждение кабеля, следует применять кабелеискательный аппарат.

Перед разрезанием кабеля или вскрытием соединительной муфты необходимо проверить отсутствие напряжения с помощью специального приспособления, состоящего из изолирующей штанги и стальной иглы или режущего наконечника.

В туннелях, коллекторах, колодцах, траншеях, где проложено несколько кабелей, и других кабельных сооружениях приспособление должно быть с дистанционным управлением. Приспособление должно обеспечить прокол или разрезание оболочки до жил с замыканием их между собой и заземлением.

Кабель у места прокалывания предварительно должен быть закрыт экраном.

При проколе кабеля следует пользоваться спецодеждой, диэлектрическими перчатками и средствами защиты лица и глаз, при этом необходимо стоять на изолирующем основании сверху траншеи на максимальном расстоянии от прокалываемого кабеля.

Прокол кабеля должны выполнять два работника: допускающий и производитель работ или производитель и ответственный руководитель работ; один из них непосредственно прокалывает кабель, а второй – наблюдает.

Если в результате повреждений кабеля открыты все токоведущие жилы, отсутствие напряжения можно проверять непосредственно указателем напряжения без прокола кабеля.

Для заземления прокалывающего приспособления могут быть использованы заземлитель, погруженный в почву на глубину не менее 0,5 м, или броня кабеля. Присоединять заземляющий проводник к броне следует посредством хомутов; броня под хомутом должна быть зачищена.

В тех случаях, когда броня подверглась коррозии, допускается присоединение заземляющего проводника к металлической оболочке кабеля.

На кабельных линиях электростанций и подстанций, где длина и способ прокладки кабелей позволяют, пользуясь чертежами, бирками, кабелеискательным аппаратом, точно определить подлежащий ремонту кабель, допускается, по усмотрению выдающего наряд, не прокалывать кабель перед его разрезанием или вскрытием муфты.

Вскрывать соединительные муфты и разрезать кабель в тех случаях, когда предварительный прокол не делается, следует заземленным инструментом, надев диэлектрические перчатки, используя средства защиты лица и глаз, стоя на изолирующем основании.

При перекатке барабана с кабелем необходимо принять меры против захвата его выступами частей одежды.

Не допускается при прокладке кабеля стоять внутри углов поворота, а также поддерживать кабель вручную на поворотах трассы. Для этой цели должны быть установлены угловые ролики.

Перекладывать кабель и переносить муфты следует после отключения кабеля. Перекладывать кабель, находящийся под напряжением, допускается при условиях:

Перекладываемый кабель должен иметь температуру не ниже 5°С;

Муфты на перекладываемом участке кабеля должны быть укреплены хомутами на досках;

Для работы должны использоваться диэлектрические перчатки, поверх которых для защиты от механических повреждений должны быть надеты брезентовые рукавицы;

Работа должна выполняться работниками, имеющими опыт прокладки, под надзором ответственного руководителя работ, имеющего группу V, в электроустановках напряжением выше 1000 В и производителя работ, имеющего группу IV, в электроустановках напряжением до 1000 В.

Работу в подземных кабельных сооружениях, а также осмотр со спуском в них, должны выполнять по наряду не менее 3 работников, из которых двое – страхующие. Между работниками, выполняющими работу, и страхующими должна быть установлена связь.

Для освещения рабочих мест в колодцах и туннелях должны применяться светильники напряжением 12 В или аккумуляторные фонари во взрывозащищенном исполнении. Трансформатор для светильников напряжением 12 В должен располагаться вне колодца или туннеля.

Список использованной литературы

1. Акимова Н.А., Котеленц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. Учебное пособие для студентов учреждений среднего проф. образования. – М.: Мастерство, 2002. -296 с.

2. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник. 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1979. - 431 с.

3. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. -192 с.

4. Охрана труда. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М.: ИНФРА-М, 2003. 263 с.

5. Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. -160 с.

6. Сибикин Ю.Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. 5-е изд. – М.: Высшая школа, 2002. -248 с.