Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена - 7 ошибок, фото, рекомендации, правила, инструкции

Введение

1.1 Цель разработки

Целью данной работы является разработка рекомендаций, по прокладке кабеля напряжением от 3,6 / 6 кВ до 20,8 / 36 кВ в изоляции из сшитого полиэтилена XLPE (СПЭ).

1.2 Область применения

Данный руководящий документ был разработан и приемлем для прокладки XLPE (СПЭ) кабеля, производства завода TELE-FONIKA Kable SA.

1.3 Нормативные документы

Норма PN-HD 620 S1: 2002 (U) Энергетический кабель в экструдированной изоляции номинальным напряжением от 3,6 / 6 (7,2) кВ до 20,8 / 36 (42) кВ.
Технические условия ZN-TF 501-2002, ZN-TF 500-2002
Норма PN-76/E-05125 Электроэнергетические и контрольные кабельные линии. Проектирование и строительство.
Норма PN-E-04700/98 Проверка проведения приемо-сдаточных работ.
Процедуры гарантии качества PJ 7.4-05. Инструкции и документы с ними связанные.
Рекомендации производителя кабеля, по проведению приемо-сдаточных испытаний и данные кабельных каталогов.

1.4 Используемые термины

Монтажный зажим (лягушка) — устройство, которое используется для механического зажима в нем концов рабочих жил кабеля, располагается между кабелем и тянущим тросом.Угол поворота трассы (траншеи) — угол между прямой направления трассы перед поворотом и прямой направления трассы после поворота.Вертлюг — устройство, которое состоит из двух частей соединенных между собой таким образом, что они могут вращаться относительно друг друга. Предназначен для соединения тянущего троса с монтажным зажимом или кабельной чулком для предотвращения передачи крутящего момента одной части на другую.Защитные элементы — защита оболочки кабеля, сборная или неразборная труба, предназначенная для защиты кабеля от повреждений.Кабельный чулок — труба, сплетенная из стальных тросиков так, что при воздействии тянущей силы, плотно сжимается вокруг оболочки кабеля.Кабельная направляющая — устройство, которое состоит из двух роликов, размещенных под определенным углом на совместной раме, и предназначено для предоставления неизменного положения оси кабеля, который разматывается с барабана.Кабельный ролик — устройство, состоящее из одного или нескольких роликов, установленных на общей раме, которое служит для уменьшения сил трения, возникающих при прокладке кабеля.Промежуточный ролик — кабельный ролик, который состоит только из одного ролика, установленного горизонтально и предназначенного для прокладки кабеля только на прямых отрезках трассы.Угловой ролик — кабельный ролик, состоящий из двух роликов расположенных вертикально и одного ролика расположенного горизонтально, или минимум только двух вертикальных роликов. Предназначен для прокладки кабеля на горизонтальных или вертикальных поворотах трассы.Защитный ролик — кабельный ролик, состоящий из четырех роликов, размещенных таким образом, что они изображают квадрат, предназначенный для прокладки кабеля под препятствиями (например, под трубами) и для поддержания заданного положения кабеля, который направляется в переход.Пучок кабеля — три одножильных параллельно проложенных кабелей, которые вместе формируют трехфазный круг и собранные вместе с помощью зажимов (бандажей).Угол поворота трассы (траншеи) — отрезок, на котором изменяется направление трассы (траншеи) в горизонтальной или вертикальной плоскости.Вспомогательное оборудование — средства, предназначенные для уменьшения опасности повреждений, связанных с ручным перемещением предметов, грузов, а также для облегчения выполнения строительных работ (например тросы, цепи, подвески, захваты, лебедки, тележки …).

Типы хомутов и их конструкция

Кабельные хомуты разные по длине с шириной. Данные параметры зависят от нагрузки. Стяжки могут быть соединены друг с другом для получения более длинной крепежной конструкции.

По типу бывают наружными и внутренними, одноразовыми и многоразовыми.

По виду бывают термостойкими, монтажными, анкерными, усиленными, дюбельными, двойными замковыми, дюбельными, шариковыми разъемными, шариковыми шильдиковыми, кабельными горизонтальными и замковыми. Также бывают кабельные стяжки с рычагом для открывания и с площадкой для крепления.

Вам это будет интересно Кабель для домофона

Конструкция стандартных хомутов

Одноразовые

Одноразовые хомуты быстро и надежно комплектуются в жгуты, фиксируются в какой-то конструкции. Можно соединить несколько штук для повышения общей протяженности. Благодаря этому решаются любые задачи кабельного монтажа с любой толщиной.

На одной стороне находится замок, на другом — выступы, обеспечивающие хомутовую застежку в замке. Их применение оправдывается с финансовой стороны.

Обратите внимание! Одноразовая стяжка затягивается с помощью специального инструмента, который позволяет затянуть нажатием на курок с определенным усилием и обрезками около основания. Одноразовые модели

Одноразовые модели

Многоразовые

Существуют многоразовые кабельные хомуты, которые можно снять, разрезать и сменять. Их можно открывать и использовать пару раз, не повреждая их. Фиксируются с помощью специальных инструментов. Инструменты обеспечивают необходимое натяжение, гарантируют профессиональное качество, обрезают стяжку и захватывают нажатием на курок.

Многоразовые модели

Типы кабелей из СПЭ

КСПЭ выпускаются на средние напряжения 6-35кВ (одно- и трехжильные), высокие и сверхвысокие вплоть до 500кВ (одножильные) с медной или алюминиевой жилой. Чтобы было нагляднее приведем рисунок, на котором покажем вид в разрезе одножильного кабеля из сшитого полиэтилена.

Состоит одножильный кабель из: токопроводящей жилы (медная или алюминиевая) круглая многопроволочная, внутреннего и внешнего (относительно СПЭ) полупроводящего слоя, сама изоляция из сшитого полиэтилена, экран из медных проволок, окруженный внешним и внутренним разделительным слоем водоблокирующей ленты и оболочка из полиэтилена.
При напряжении выше 110кВ выпускаются КСПЭ, в которых три жилы помещены в стальную трубу.

Маркировки кабелей из сшитого полиэтилена

Теперь, представив, как примерно выглядит кабель в разрезе, постараемся разобраться с русскими и зарубежными маркировками кабелей и их расшифровками. Для этого сведем собранные данные в табличку.

Элемент	Обозначение	Расшифровка
Токопроводящая жила	—	медная
	А (А)	алюминиевая
Изоляция	Пв (2X)	сшитый полиэтилен
Экран	Э	медный экран по изолированной жиле
	Эо	медный общий экран трехжильных кабелей
	Эоа	герметизация общего экрана алюмополимерной лентой
	г	продольная герметизация экрана водонабухающими лентами
	га, 2г	продольная и поперечная герметизация экрана водонабухающими и алюмополимерной лентой
Броня	—	нет брони
	Б	броня из стальных оцинкованных лент
	К	броня из стальных оцинкованных проволок
	Ак	броня из алюминиевых проволок
Наружная оболочка	П	полиэтилен
	Пу	усиленная полиэтиленовая
	Пнг-HF-А(В)	полимерная композиция не распространяющая горение по кат. А(В) пожарн.
	В	ПВХ пластикат
	Внг-А(В)	ПВХ пластикат пониженной горючести
	Внг-LS-А(В), Внгд	ПВХ пластикат пониженной горючести с пониженным газо- и дымовыделением
	ов (после экрана)	оптические волокна в стальных трубках, встроенные в экран

Числовые значения, например, 1х240/50 означают одна жила, сечение жилы и сечение экрана в миллиметрах квадратных.

Общие требования к прокладке одножильного кабеля

• Работать с данным видом кабелей необходимо исключительно специалистам из специализированных предприятий. Они должны иметь отношение к технике и оснастке. Так будет гарантия качественного выполнения поставлено задачи.
• До прокладки одножильного кабеля стоит закончить все общестроительные мероприятия, которые включают земельные, бетонные и сварочные работы

Обращают внимание на металлические части окружающих конструкций, которые должна находится под землей согласно установленных требований.
• Маршрут прокладки согласовывается с заказчиком. При этом стоит учитывать меньше значение длины кабельного изделия, местные особенности, рельеф и коммуникации.
• Монтирование кабеля проводят с запасов в длине

Это необходимо для компенсации физических и механических повреждений. А также учитываются осадки в конструкциях на строительной площадке и деформации при изменении температуры.
• При монтаже появляются места, где соприкасаются кабеля. Провести работу нужно таким образом, чтобы минимизировать повреждение элементов друг об друга. Для этого активно использую специальные конструкции для прокладки одножильных кабелей.

Схема

Перед прокладкой в первую очередь составляется схема трассы и расстановка механизмов на ней.

Обязательно должны быть указаны:

места установки барабанов

вспомогательные устройства

расстановка контролирующих лиц

механизмы для протяжки

количество поворотов

переводы в трубах

пересечения с различными сетями (водопровод, канализация, другие кабеля)

К сожалению, в наших условиях, основной способ прокладки всех кабелей – это прокладка вручную. Принято считать, что главное — это собрать по больше людей или выбрать по мощнее тяговую машину.

Однако нормативы, которые предъявляются к новым кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена, требуют, чтобы при прокладке контролировалось усилие тяжения. Поэтому применение механизмов типа трактора или грузового автомобиля недопустимо.

Если вы их все же используете, вы наносите кабелю повреждения, которые сразу после прокладки не выявляются.

Они начинают ”вылазить” только после первых 2-3 лет эксплуатации:

микроскопические трещины на оболочке

сдвиги ленточной брони

разрывы проволок экрана

растяжение сшитого полиэтилена основной изоляции

Вариант расположения кабелей и устройств для тяжения при монтаже:

Если расчетное тяжение протяженного кабеля СПЭ на сложной трассе превышает максимально допустимые значения, то применяют дополнительные тяговые лебедки и подталкивающие устройства посередине трассы.

§ 2. Вязальщик схемных жгутов, кабелей и шнуров 3-го разряда

Характеристика работ. Вязка схемных жгутов и кабелей средней сложности из проводов различных марок и сечений с количеством проводов до 200 по таблицам соединений, монтажным схемам и шаблонам с учетом расцветки цепей для радиоаппаратуры, специальной аппаратуры, аппаратуры ЭВМ и аппаратуры средств связи. Изготовление кабелей питания, шнуров средней сложности для радиостанций и различных аппаратов с большим количеством жил, с высококачественной изоляцией и заделкой концов. Непрерывная безбирочная вязка жгутов. Прокладка кабелей и проверка электрических цепей по схемам и таблицам.

Должен знать: способы вязки схемных жгутов и кабелей средней сложности из проводов различных марок и сечений для радиоэлектронной аппаратуры и аппаратуры средств связи, их назначение; монтажные схемы и условные обозначения радиодеталей и узлов; технические требования, предъявляемые к жгутам, кабелям, шнурам, и способы их проверки; способы разбивки шаблонов и правила пользования ими при вязке жгутов кабелей; устройство, принцип работы и способы наладки используемого оборудования, контрольно-измерительных инструментов и приборов; основы электро- и радиотехники.

Примеры работ

1. Жгуты для приборов типа соединительных ящиков — вязка по шаблону.

2. Жгуты и кабели из проводов различных марок и сечений — вязка по шаблону.

3. Жгуты из экранированных проводов — вязка.

4. Жгуты, кабели, шнуры — электрическая проверка с помощью приборов, выявление неисправностей и устранение их.

5. Кабели высокочастотные — нарезка по размерам, затягивание в пленку, заделка концов со снятием изоляции на станках и вручную, пайка.

6. Кабели сложные с большим количеством концов на платы АТКС и стативы — изготовление.

7. Кабели: плат преобразователей для стоек деления каналов, плат сигнализации для стоек индивидуального оборудования, для аппаратов АТС и пожарных извещателей, для движущихся механизмов типа ДШИ, для выпрямителей — вязка.

8. Шаблоны — разбивка по принципиальным и монтажным схемам для вязки схемных кабелей и жгутов.

Температура прокладки

Прокладка кабеля СПЭ разрешена при температуре окружающего воздуха не ниже -20 градусов. Но это, если его оболочка выполнена из полиэтилена. То есть, это марки – ПвП, АПвП, ПвПу, АПвПу.

Если же внешняя оболочка изготовлена из ПВХ пластиката, т.е. марки ПвВ, АПвВ, ПвВнг, АПвВнг и другие, предельная температура для прокладки – не ниже -15 градусов.

При температуре (до -40С), монтаж разрешен только после предварительного прогрева кабеля. Если t меньше -40C, монтаж СПЭ запрещен.

При метеоусловиях от -20С до -40С разрешается укладка, если кабель хранился в отапливаемом помещении и температура его верхних слоев не меньше +15 градусов.

Однако в этом случае имеется большой риск того, что можно не успеть размотать кабель с барабана, до того как он остынет.

Поэтому в большинстве электросетей условно придерживаются правила, что монтаж кабелей с изоляцией из СПЭ допускается при температуре не ниже -10С.

Способы укладки кабеля СПЭ в траншее

Однофазные кабеля из сшитого полиэтилена в траншею можно уложить 2-мя вариантами:

треугольником

в один ряд или плоскость

Основной способ это треугольник. В этом случае, образуется симметричная система и минимальные потери на взаимоиндукцию. Но самое главное – это экономия места, тем более это актуально в городских условиях монтажа кабелей СПЭ.

Укладка 3-х фаз производится поочередно. Причем, проложив эти три фазы, их сразу же необходимо увязать в треугольник, и только после этого приступать к прокладке остальных фидеров. Иначе вполне реально перепутать фазы разных КЛ.

По условиям прокладки, в стандартную траншею рекомендуется укладывать не более 6-ти кабельных линий СПЭ (шесть треугольников). Но если позволяет ширина трассы, то умещают и более.

А если прокладывать их в ряд, то поместится максимум 2 кабельных фидера.

При стесненных условиях, для защиты соседних кабелей, в качестве перегородок применяют вертикально стоящие железо-бетонные плиты. Высоты кирпича для этих целей не хватит.

Увязка однофазных КЛ 6-10кв СПЭ в треугольник производится ПВХ хомутами.

Могут применяться и другие приспособления. Самое главное, чтобы они были не магнитными.

3. Поиск повреждения кабеля из сшитого полиэтилена

Поиск повреждения кабеля из сшитого полиэтилена предполагает проведение работ в трёх направлениях:

нахождение мест повреждений кабельной изоляции;
нахождение мест повреждений кабельной оболочки;
нахождение мест повреждений кабельных жил.

3.1. Нахождение мест повреждённой кабельной изоляции

Данное направление включает в себя два определённых этапа:

Определение предварительной локализации места имеющегося повреждения изоляции, которое выполняется с применением петлевого метода (длина кабеля должна быть больше 50 м). На данном этапе применяется прецизионный мост.
Обозначение точной локализации с применением метода шагового напряжения.

3.2. Нахождение мест повреждений кабельной оболочки

Для предварительной локализации мест имеющихся повреждений используется мостовой метод проведения измерения по Мюррею и Глейзеру. Использование приёмника универсального для точной локализации методом импульсного напряжения. Прецизионный мост может реализовать полный комплекс.

3.3. Нахождение мест повреждений в кабельных жилах

Применяются такие методы нахождения повреждений: прожиг (только для 3х жильного кабеля), предварительная локализация (применение беспрожиговых методов), точная локализация (акустический метод). Полный цикл испытаний и нахождения мест повреждений реализуется специальным оборудованием.

Выполнение полного цикла соответствующих работ по проведению испытаний и нахождения мест повреждений кабелей, имеющих СПЭ-изоляцию возможно с использованием специального оборудования. Компания «Лаб-электро» обладает всеми возможностями и готова Вам помочь! В случае необходимости, Вы всегда можете получить консультацию по возникающим вопросам у наших квалифицированных специалистов. Звоните по тел: (495) 669-40-84

Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Требуется обеспечить питание двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции. Линия состоит из двух групп одножильных кабелей АПвЭгП, группы могут быть расположены треугольником или в плоскости. Линия прокладывается в грунте (в траншее) и по территории предприятия по эстакаде. Расстояние между группами кабелей в траншее 200 мм, а на эстакаде равно диаметру группы кабелей, связанных в треугольник.

Линия имеет участок перехода в трубах длиной 20 м, проложенных в земле, каждый кабель в отдельной трубе. Расчетная температура воздуха 30 °С, грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1 °К⋅м/Вт. Релейная защита отключает ток короткого замыкания через 0,2 с, величина тока короткого замыкания 24 кА.

Сечение токопроводящей жилы и марка кабеля выбраны по РД К28-003:2007 «Руководство по выбору, прокладке, монтажу, испытаниям и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение от 6 до 35 кВ».

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме:

2. Расчетный ток кабельной линии в режиме допустимой перегрузки трансформатора на 40 % (послеаварийный режим) составит:

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

где: Jэк =1,4 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=4500 ч.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 185 мм2.

Необходимо выбрать номинальное сечение жилы кабеля, допустимый ток для которого не менее 324 А.

Сечение 185 мм2 не проходить для кабелей, проложенных в земле для способа прокладки треугольником. В таблице 2.5 указан допустимый ток в земле 367 А, которому соответствует номинальное сечение алюминиевой жилы 240 мм2, а для кабеля сечением 185 указан 317 А

4.1 Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее рассчитывается при помощи поправочных коэффициентов:

т.е. сечения жилы 240 мм2 при выбранных условиях прокладки достаточно.

4.2 Для прокладки в плоскости допустимый ток для номинального сечения жилы 240 мм2 в земле 373 А. Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее определяется с учетом коэффициентов:

4.3 Для участка кабеля, проложенного в отдельных трубах, допустимый ток составляет 351 А; поправочные коэффициенты:

4.4 Для кабеля, проложенного на воздухе (на эстакаде), допустимый ток составляет 502 А, поправочный коэффициент к5=1,00 (табл.2.21)

Таким образом, выбранное номинальное сечение 240 мм2 обеспечивает пропускную способность линии на всей длине трассы при выбранных видах прокладки.

5. Допустимый односекундный ток короткого замыкания для выбранного сечения жилы кабеля 22,7 кА (табл.2.25); соответствующий допустимый ток короткого замыкания продолжительностью 0,2 с составит:

т.е. больше требуемого тока 24 кА.

6. При выборе сечения медного экрана должно выполняться условие:

Iк.з.экрана – допустимый ток медного экрана;
I2ф(к.з.) – двухфазный ток КЗ. Для того чтобы получить двухфазный ток КЗ из трехфазного нужно умножить на √3/2.

6.1 Определяем двухфазный ток КЗ:

I2ф(к.з.) = √3/2* I3ф(к.з.) = 0,87*24 = 20,88 кА

Из табл.2.27 выбираем сечение медного экрана 50 мм2, при длительности короткого замыкания 0,2 с, допустимый ток короткого замыкания по экрану составит:

т.е. больше требуемого тока 20,88 кА, в принципе можно принять сечение медного экрана 50 мм2, но так как допустимое значение медного экрана близко к расчетному двухфазному току, чтобы перестраховаться принимаем сечение 70 мм2.

Таким образом, при указанных исходных данных выбран кабель АПвЭгП-10 1х240/70.

2. Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена

Вторым необходимым типом испытаний является испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена.

Данный тип кабельных повреждений связан с коррозионными процессами, их пагубным влиянием, а также с воздействиями механического характера, происходящими во время выполнения монтажа, ремонтных работ и несогласованных раскопок кабельных линий. Если вовремя не произвести ремонт участка повреждённой оболочки кабеля, то основная изоляция утратит свои свойства и произойдёт пробой кабельной линии.

Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена выполняется с использованием повышенного напряжения постоянного электротока. При возникновении пробоя производится локальный поиск конкретного места повреждения.

Нормы испытаний оболочки кабелей со СПЭ-изоляцией согласно УП-Б-1

Напряжение кабельной линии, кВ	Испытательное напряжение постоянного тока, кВ	Длительность приложения испытательного напряжения
10-20	5	10 мин

Нормы испытаний оболочки кабелей с СПЭ-изоляцией регламентируют периодичность их выполнения. Проведение испытаний пластиковых защитных оболочек кабелей 10кВ-20кВ, имеющих изоляцию из сшитого полиэтилена, выполняются:

перед осуществлением включения кабельных линий в эксплуатацию;
после проведения ремонтных работ основной изоляции кабельной линии;
при раскопках, которые проводятся в охранной зоне конкретной кабельной линии, в связи с возможным нарушением целостности кабельных оболочек;
периодически – после сдачи в эксплуатацию (через 2,5 года), потом 1 раз в течение 5 лет.

Для данных целей существует специально разработанное оборудование – особый аппаратный комплекс, реализующий полный цикл соответствующих работ по проведению испытаний кабелей и кабельных оболочек, предварительному определению мест имеющихся повреждений и точного определения мест нахождения дефектов оболочек с применением метода шагового напряжения (автоматический режим).