Способи прокладки кабельних ліній

Вибір способу прокладки кабельних мереж виробляють в залежності від

· Величини і розміщення навантажень, щільності забудови підприємства,

· Компонування електротехнічних приміщень,

· Наявності технологічних, транспортних комунікацій,

· Параметрів і розташування джерел живлення,

· Рівня ґрунтових вод,

· Ступеня забруднення навколишнього середовища і грунту,

· Призначення кабельної лінії.

Мал. Види кабельних споруд

а) траншея; б) канал; в) тунель; г) блок; д) галерея; е) естакада.

Кожен вид спеціального споруди для прокладки кабелів характеризується максимальною кількістю силових кабелів, яке можна в ньому прокласти. Траншея - 6 кабелів, канал -24, блок - 20, тунель - 72, естакада - 24, галерея - 56.

Рідко віддається перевагу якомусь одному виду прокладки кабелів. Зазвичай застосовують змішану прокладку, коли в залежності від конкретних умов є доцільним комбіноване виконання різних способів прокладки кабельних ліній.

Кабельні лінії промислових підприємств можна розділити на внутріцехові і позацехові. До внутрішньоцеховим кабельних мереж відносять прокладки кабелів відкрито на конструкціях, в лотках, коробах, каналах, тунелях і в трубах. До позацехових кабельних лініях відносяться прокладки кабелів в каналах, тунелях, блоках, траншеях, на естакадах і в галереях. Позацехові кабельні мережі вимагають для розміщення порівняно невеликих площ і можуть бути здійснені майже в будь-яких атмосферних і грунтових умовах.

З досвіду експлуатації кабельних комунікацій на діючих і реконструйованих об'єктах, прокладка кабелю в траншеях недостатньо надійна, через часте проведення земляних робіт. Тому при числі кабелів від 6 до 30 раціональна прокладка в каналах або блоках, при числі кабелів понад 30 кабелі прокладають у спеціальних кабельних спорудах - в тунелях, на естакадах і в галереях.

У приміщеннях прихована прокладка проводів і кабелів в сталевих трубах поступово витісняється відкритими прокладками. Відкрита прокладка кабелів майже повністю виключають залежність виробництва монтажних робіт по прокладці кабелів від готовності будівельної частини споруди. Відкриті прокладки кабелів дозволяють закінчити нульовий цикл будівельних робіт, не чекаючи виконання електромонтажних робіт, що неможливо при прихованих прокладках. Відкриті прокладки кабелів наочні, доступні, зручні для огляду і заміни кабелів, відрізняються гнучкістю при зміні трас під час реконструкції електроустановок.

При відкритому прокладанні кабелів слід дотримуватися заходів щодо пожежної безпеки, обґрунтовувати вибір марок кабелів і оболонок, правильно вибирати кабель по нагріванню, контролювати якість приєднань і порядок розкладки кабелів, відокремлювати зони масової прокладки кабелів від обладнання. При відкритому прокладанні кабелів в електротехнічних і виробничих приміщеннях слід прагнути до поєднання трас, об'єднанню кабелів різного призначення (силових, освітлювальних, кабелів управління) у загальні потоки, прокладаючи їх на загальних конструкціях, лотках або коробах. Необхідно на стадії проектування передбачити зони розміщення кабельних мереж, узгодити їх взаємне розташування з технологічними, енергетичними, сантехнічними мережами.

У разі розміщення великої кількості відкрито прокладених кабелів доцільно пристрій кабельного поверху у верхній зоні підвалу під електромашинним приміщенням, під виробничими прольотами.

Територією промислових підприємств кабельні мережі можуть виконуватися підземними - в траншеях, каналах, тунелях і блоках або надземними на естакадах і в галереях. Підземний спосіб прокладки кабельних мереж захищає їх від грозових і атмосферних впливів. Кабелі, прокладені під землею в меншій мірі створюють перешкоди. Однак прокладання кабельних підземних комунікацій недоцільна при несприятливих грунтових умовах - високий рівень грунтових вод, наявності хімічно активних речовин, що руйнують кабельні оболонки.

Надземна прокладка кабелів рекомендується у всіх випадках, коли це дозволяють умови середовища, забудови підприємства та інші чинники. Надземні прокладки кабелів доступні при обслуговуванні, забезпечують легку заміну і можливість додаткової прокладки кабелів, полегшують роботи з реконструкції мереж. При виборі способу прокладки кабельних ліній слід враховувати, що початкові витрати при підземній системі вище, але надземні системи вимагають більш складного догляду (фарбування конструкцій, очищення споруд. Порівнюючи різні системи кабельних каналізацій по їх питомими показниками, можна отримати уявлення про доцільність застосування тих чи інших способів прокладки кабелів на промислових підприємствах.

Основними елементами повітряної лінії є дроти, ізолятори, лінійна арматура, опори і фундаменти. На повітряних лініях змінного трифазного струму підвішують не менше трьох проводів, що становлять одну ланцюг, на ВЛ постійного струму - не менше двох проводів.

За кількістю цепейВЛ ділять наодно-, двох - і багатоланцюгові. Кількість ланцюгів визначається схемою електропостачання і необхідністю її резервування. Якщо по схемі електропостачання потрібні два ланцюги, то ці ланцюги могет бути підвішені на двох окремих одноцепнихВЛ з одинланцюговому опорами або на одній Дволанцюговий ВЛ з Дволанцюгова опорами. Відстань між сусідніми опорами називають прольотом, а відстань між опорами анкерного типу - анкерним ділянкою

Залежно від способу підвіски проводів опори діляться на:

2) анкерного типу. службовці для натягу проводів;

3) кутові. які устанавляваются на кутах повороту ВЛ.

На ПЛ застосовують дерев'яні, сталеві і залізобетонні опори.

Дерев'яні опори застосовують на напругу до 35 кВ.

Переваги дерев'яних опор:

1) невелику питому вагу;

2) висока механічна міцність;

3) хороші електроізоляційні характеристики;

4) природний круглий сортамент, що забезпечує прості конструкції.

Недоліком дерев'яних опор є її гниття, для зменшення якого застосовуються антисептики.

Сталеві опори широко застосовують на ПЛ напругою 35 кВ і вище.

За конструктивним виконанням сталеві опори можуть бути:

1) баштові або одностоєчні;

2) портальні свободностоящие;

3) портальні на відтягненнях.

Перевагою сталевих опор є їх висока міцність, недоліком - схильність до корозії, що вимагає проведення періодичного забарвлення або нанесення антикорозійного покриття.

Опори виготовляють із сталевого кутового прокату; високі перехідні опори можуть виготовлятися із сталевих труб.

Залізобетонні опори більш довговічні і економічні в експлуатації, так як вимагають менше догляду і ремонту.

Основна перевага - зменшення витрат стали на 40-75%, недолік - велика маса.

Провід повітряних ліній виконують неізольованими, що складаються з однієї або декількох свити дротів. Провід з одного дроту, звані жилами, мають меншу міцність і застосовують тільки на ПЛ напругою до 1 кВ.

Див. Вибір повітряної лінії

Матеріали проводів і тросів повинні відповідати таким основним вимогам:

1) вони повинні мати високу електричну провідність;

2) повинні мати достатню міцність;

3) повинні витримувати атмосферні перенапруги.

Мідь як матеріал для проводів ПЛ є дорогим і дефіцитним матеріалом, тому основними матеріалами, використовуваними для виготовлення проводів, можна вважати алюміній, сталь і їх сплави.

На ПЛ напругою до 1 кВ застосовують однопроволочние сталеві дроти діаметром не менше 4 і не більше 5 мм. Обмеження нижньої межі обумовлено тим, що дроти меншого діаметра мають недостатню механічну міцність. Верхня межа обмежений через те, що вигини дроту більшого діаметру можуть викликати в його зовнішніх шарах такі залишкові деформації, які знижують його механічну міцність.

Багатодротяні дроти, скручені з декількох дротів, мають велику гнучкість, такі дроти можуть виконуватися будь-яким перерізом. Діаметри окремих дротів і їх кількість підбирають так, щоб сума поперечних перерізів окремих дротів дала необхідний перетин дроту.

Проводи і троси виготовляють наступних марок:

А - з алюмінієвих дротів;

АС, АСКС - зі сталевого сердечника і алюмінієвих дротів;

ПС - з сталевих дротів;

ПСТ - із сталевого оцинкованого дроту.

Наприклад, А50 - алюмінієвий дріт перетином 50 кв.мм,

АС50 / 8 - сталеалюмінієвий дріт перетином алюмінієвої частини 50 кв.мм. сталевого сердечника 8 кв.мм.

Сталеві троси, що застосовуються на ВЛ як грозозахисних, виготовляють з оцинкованого дроту, і їх переріз повинен бути не менше 25 кв.мм. На ПЛ напругою 35 кВ застосовують троси перерізом 35 кв.мм. на лініях 110 кВ - 50 кв.мм. на лініях 220 кВ і вище - 70 кв.мм.

Перетин багатодротяних проводів різних марок визначається для ПЛ напругою 35 кВ за умовами механічної міцності, а для ПЛ напругою 110 кВ і вище - за умовами втрат на корону.

При обтіканні проводів потоком повітря, спрямованим поперек осі ПЛ або під деяким кутом до цієї осі, з підвітряного боку проводу виникають завихрення. При збігу частоти переміщення вихорів з частотою власних коливань провід починає коливатися у вертикальній площині. Такі коливання називаються вібрацією. Вібрація, як правило, має місце в прольотах довжиною понад 120 м. Небезпека вібрації полягає в обриві окремих дротів дроти і виходу з затискачів через підвищення механічної напруги.

Захист від вибраціівиполняют установкою віброгасителів, підвішених на сталевому тросі.

При наявності ожеледі спостерігається так звана танець проводів, порушується так само вітром, але на відміну від вібрації, танець проводів має велику амплітуду і довжину хвилі.

На напрузі 35-220 кВ дроти ізолюють від опор гірляндами ізоляторів. Для ізоляції ПЛ 6-35 кВ застосовують штирові ізолятори.

Електричний струм, проходячи по проводів ПЛ, виділяє тепло і нагріває дріт. Під впливом нагрівання проводу відбувається:

1) подовження дроту, збільшення стріли провисання, зміна габариту до землі;

2) зміна натягу проводу і його здатності нести механічне навантаження;

3) зміна опору дроти.

[1] Сучасний стан та перспективи розвитку статичних кон-денсаторов реактивної потужності / Віників В. А. Карташов І. І. Федченко В. Г. и др Електрика, 1981, №8.

[2] Лібкінд М. С. Керований реактор для ліній передачі пере-ного тока.- М. Изд-во АН СРСР, 1961.