техническое обслуживание. ВКР Багамедов. Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией безаварийная работа кабельных линий
 Скачать 331 Kb.
|
|
Введение Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией – безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принятых на стадии проектирования новых, прогрессивных технологических решений и использования современной кабельной арматуры, от качественной прокладки кабелей и строгого выполнения всех требований при эксплуатации кабельных линий. Несмотря на растущее качество изоляции кабельных линий, нельзя исключать их повреждений. Более того, удельное количество повреждений – достаточно устойчивая характеристика определённого класса электрических сетей. Определение мест повреждения (ОМП) – наиболее сложная, а часто и наиболее длительная технологическая операция по восстановлению повреждённого элемента сети. Это оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей. Затраты средств на ОМП составляют существенную часть эксплуатационных издержек в электросетях. Доля же капитальных затрат на устройства для ОМП в общих капитальных затратах относительно мала. Внедрение прогрессивных методов и средств ОМП даёт значительный экономический эффект. Он складывается из своевременного выявления слабых мест в кабельных линиях, путём проведения профилактических высоковольтных испытаний, сокращения перерывов электроснабжения, уменьшения объёмов ремонтных работ и снижения расходов на земляные работы в летний период времени. Совокупность операций по поиску повреждений и восстановлению работоспособности кабельной линии рассматривается как единая взаимосвязанная система. Значительная роль в энергостроительстве отводится силовым кабелям, их прокладке, монтажу и ремонту в процессе эксплуатации. Высокое качество работ организаций, ведущих строительство и эксплуатацию кабельных линий, наиболее ярко проявляется в надежности электроснабжения после включения этих линий под напряжение и нагрузку. Множественность конструкций кабелей и муфт, усовершенствования в кабельной техник, своеобразие работы, необходимость обеспечить такое же качество и уровни испытательных напряжений изоляции в местах соединения и оконцевания, как и на кабельном заводе, требуют подлинного мастерства от каждого монтера-кабельщика. В своей выпускной квалификационной работе мы изучим научные основы современной техники прокладки силовых кабелей, технологии их монтажа и эксплуатации в объеме, необходимом для сознательного, прочного и глубокого овладения. Глава 1. Виды кабелей и правила их применения Кабелем называют устройство, предназначенное для канализации электрической энергии и состоящее из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников заключенных в герметическую защитную оболочку из резины, пластмассы, алюминия или свинца. Кабель, имеющий поверх защитной оболочки покрытие (броню) из стальных лент, плоской или круглой проволоки (для защиты от механических повреждений), называются бронированными. Если защитные или броневые оболочки кабеля не пропитаны джутовой пропитанной пряжей, то такой кабель называют голым. Различают кабели силовые и контрольные, силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в осветительных и силовых электроустановках и в тех случаях, когда их применение экономически или технически более целесообразно, чем проводов. Контрольные кабели служат для создания цепей контроля, сигнализации и т.д. Силовой электрический кабель общего применения с пропитанной бумажной изоляцией состоит из токоведущих жил (из меди или алюминия) круглой или сеглянтной формы; жильной изоляции из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом заполнителей из жгутов сульфатной бумаги, проложенных между жилами; поясной изоляцией из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом; герметизирующей оболочки из свинца или алюминия; двухслойного битумного состава, между слоями которого проложена сульфатная бумага; кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; брони из стальных лент, а у некоторых марок кабелей из плоских или круглых стальных оцинкованных проволок, покрытых битумным составом; кабельного покрова из пропитанного джута (пряжи), покрытый сверху слоем мела. Силовые кабели общего применения с бумажной пропитанной изоляцией бывают одно-, двух-, трех-, четырехжильные с сечением жил 2,5-800мм/178;. Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.  Рис. 1.1. Сечения силовых кабелей: а – двухжильные кабели с круглыми и сегментными жилами; б - трехжильные кабели с поясной изоляцией и с отдельными оболочками; в - четырехжильные кабели с нулевой жилой секторной, круглой и треугольной формы; 1 – токопроводящая жила; 2 – нулевая жила; 3–- изоляция жилы; 4 – экран на токопроводящей жиле; 5 – поясная изоляция; 6 – заполнитель; 7 – экран на изоляции жилы; 8 – оболочка; 9 – бронепокров;10 – наружный защитный покров Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и других внешних воздействий. Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка, бронепокров и наружный покров. Различным конструкциям кабелей присвоены буквенные индексы. Кабельная линия служит для передачи электроэнергии или отдельных ее импульсов и состоит из одного или нескольких кабелей с соединительными или концевыми муфтами. Кабель состоит из трех основных элементов: токопроводящей жилы, изоляции и герметичных оболочек с защитными покровами. По виду изоляции и оболочки различают следующие силовые кабели: - с пропитанной бумажной изоляцией в металлической оболочке; - с бумажной изоляцией пропитанной не стекающим составом, в металлической оболочке; - с пластмассовой изоляцией в пластмассовой или металлической оболочке; - с резиновой изоляцией в пластмассовой, резиновой или металлической оболочке. Жилы кабеля изготавливают одно-проволочными или многопроволочными с круглой, секторной или сеглянтной формой сечения. Кабели прокладывают в конструкциях, лотках (в производственных помещениях, в туннелях); по стенам зданий и сооружений, в траншеях и блоках (по территории предприятия или города.) Монтаж кабелей в траншеях является наиболее распространенным и легко выполнимым, так как при этом способе основная работа сводится к рытью траншей и укладки в них кабелей. Недостатком этого способа является возможность механического повреждения находящихся в земле кабелей и несчастных случаев с людьми при производстве земляных работ вблизи кабельной трассы. Более надежно защищенной является кабельная линия, располагаемая в блоках из асбестоцементных труб или бетонных блоков, то такая прокладка кабелей является более сложной и ведет к существенному увеличению стоимости линии. Кроме того, вследствие неблагоприятных условий охлаждения допустимые токовые нагрузки кабелей, проложенных открыто или в земле независимо от способа прокладки кабеля трассу выбирают так, чтобы расстояние между начальной и конечной точками линии были кратчайшими. При нагревании жил кабеля током происходит разжижение и необратимое перемещение состава, которым пропитан кабель. Кроме того, в кабеле, проложенном наклонно или вертикально, под действием сил тяжести стекает пропиточный состав, в результате чего в нижней части кабеля скапливается избыточное количество пропиточного состава, а в вертикальной могут образоваться пустоты, заполняемые газовыми включениями. Выбор кабелей Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями, если длина участков с более легкими условиями не превышает строительной длины кабеля. При значительной длине отдельных участков трассы с различными условиями прокладки для каждого из них следует выбирать соответствующие конструкции и сечения кабелей. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам с различными условиями охлаждения, сечения кабелей должны выбираться по участку трассы с худшими условиями охлаждения, если длина его составляет более 10 м. Допускается для кабельных линий до 10 кВ, за исключением подводных, применение кабелей разных сечений, но не более трех при условии, что длина наименьшего отрезка составляет не менее 20 м. Для кабельных линий, прокладываемых в земле или воде, должны применяться преимущественно бронированные кабели. Металлические оболочки этих кабелей должны иметь внешний покров для защиты от химических воздействий. Кабели с другими конструкциями внешних защитных покрытий (небронированные) должны обладать необходимой стойкостью к механическим воздействиях при прокладке во всех видах грунтов, при протяжке в блоках и трубах, а также стойкостью по отношению к тепловым и механическим воздействиям при эксплуатационно-ремонтных работах. Трубопроводы кабельных маслонаполненных линий высокого давления, прокладываемые в земле или воде, должны иметь защиту от коррозии в соответствии с проектом. В кабельных сооружениях и производственных помещениях при отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации рекомендуется прокладывать небронированные кабели, а при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации должны применяться бронированные кабели или защита их от механических повреждений. Вне кабельных сооружений допускается прокладка небронированных кабелей на недоступной высоте (не менее 2 м); на меньшей высоте прокладка небронированных кабелей допускается при условии защиты их от механических повреждений (коробами, угловой сталью, трубами и т. п.). При смешанной прокладке (земля — кабельное сооружение или производственное помещение) рекомендуется применение тех же марок кабелей, что и для прокладки в земле, но без горючих наружных защитных покровов. При прокладке кабельных линий в кабельных сооружениях, а также в производственных помещениях бронированные кабели не должны иметь поверх брони, а небронированные кабели — поверх металлических оболочек защитных покровов из горючих материалов. Для открытой прокладки не допускается применять силовые и контрольные кабели с горючей полиэтиленовой изоляцией. Металлические оболочки кабелей и металлические поверхности, по которым они прокладываются, должны быть защищены негорючим антикоррозийным покрытием. При прокладке в помещениях с агрессивной средой должны применяться кабели, стойкие к воздействию этой среды. Для кабельных линий электростанций, распределительных устройств и подстанций, рекомендуется применять кабели, бронированные стальной лентой, защищенной негорючим покрытием. На электростанциях применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией не допускается. Для кабельных линий, прокладываемых в кабельных блоках и трубах, как правило, должны применяться небронированные кабели в свинцовой усиленной оболочке. На участках блоков и труб, а также ответвлений от них длиной до 50 м допускается прокладка бронированных кабелей в свинцовой или алюминиевой оболочке без наружного покрова из кабельной пряжи. Для кабельных линий, прокладываемых в трубах, допускается применение кабелей в пластмассовой или резиновой оболочке. Для прокладки в почвах, содержащих вещества, разрушительно действующие на оболочки кабелей (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и строительным материалом и т. п.), а также в зонах, опасных из-за воздействия электрокоррозии, должны применяться кабели со свинцовыми оболочками и усиленными защитными покровами типов Бл, Б2Л или кабели с алюминиевыми оболочками и особо усиленными защитными покровами типов Бв, Бп (в сплошном влагостойком пластмассовом шланге). В местах пересечения кабельными линиями болот кабели должны выбираться с учетом геологических условий, а также химических и механических воздействий. Для прокладки в почвах, подверженных смещению, должны применяться кабели с проволочной броней или приниматься меры по устранению усилий, действующих на кабель при смещении почвы (укрепление грунта шпунтовыми или свайными рядами и т. п.). В местах пересечения кабельными линиями ручьев, их пойм и канав должны применяться такие же кабели, как и для прокладки в земле. Для кабельных линий, прокладываемых по железнодорожным мостам, а также по другим мостам с интенсивным движением транспорта, рекомендуется применять бронированные кабели в алюминиевой оболочке. Для кабельных линий передвижных механизмов должны применяться гибкие кабели с резиновой или другой аналогичной изоляцией, выдерживающей многократные изгибы. Для подводных кабельных линий следует применять кабели с броней из круглой проволоки, по возможности одной строительной длины. С этой целью разрешается применение одножильных кабелей. В местах перехода кабельных линий с берега в море при наличии сильного морского прибоя, при прокладке кабеля на участках рек с сильным течением и размываемыми берегами, а также на больших глубинах (до 40 — 60 м) следует применять кабель с двойной металлической броней. Кабели с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке, а также кабели в алюминиевой оболочке без специальных водонепроницаемых покрытий для прокладки в воде не допускаются. При прокладке кабельных линий через небольшие несудоходные и несплавные реки шириной (вместе с затопляемой поймой) не более 100 м, с устойчивыми руслом и дном допускается применение кабелей с ленточной броней. При прокладке кабельных линий до 35 кВ на вертикальных и наклонных участках трассы с разностью уровней, превышающей допустимую по ГОСТ для кабелей с вязкой пропиткой, должны применяться кабели с не стекающей пропиточной массой, кабели с обеднённо-пропитанной бумажной изоляцией и кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией. Для указанных условий кабели с вязкой пропиткой допускается применять только со стопорными муфтами, размещенными по трассе, в соответствии с допустимыми разностями уровней для этих кабелей по ГОСТ. Разность вертикальных отметок между стопорными муфтами кабельных маслонаполненных линий низкого давления определяется соответствующими техническими условиями на кабель и расчётом подпитки при предельных тепловых режимах. В четырёхпроводных сетях должны применяться четырёхжильные кабели. Прокладка нулевых жил отдельно от фазных не допускается. Допускается применение трёхжильных силовых кабелей в алюминиевой оболочке напряжением до 1 кВ с использованием их оболочки в качестве нулевого провода (четвертой жилы) в четырёхпроводных сетях переменного тока (осветительных, силовых и смешанных) с глухо заземлённой нейтралью, за исключением установок со взрывоопасной средой и установок, в которых при нормальных условиях эксплуатации ток в нулевом проводе составляет более 75 % допустимого длительного тока фазного провода. Использование для указанной цели свинцовых оболочек трёхжильных силовых кабелей допускается лишь в реконструируемых городских электрических сетях 220/127 и 380/220 В. Для кабельных линий до 35 кВ допускается применять одножильные кабели, если это приводит к значительной экономии меди или алюминия в сравнении с трёхжильными или если отсутствует возможность применения кабеля необходимой строительной длины. Сечение этих кабелей должно выбираться с учётом их дополнительного нагрева токами, наводимыми в оболочках. Должны быть также выполнены мероприятия по обеспечению равного распределения тока между параллельно включёнными кабелями и безопасного прикосновения к их оболочкам, исключению нагрева находящихся в непосредственной близости металлических частей и надёжному закреплению кабелей в изолирующих клицах. ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЯ Кабельные домкраты для подъёма барабана можно изготовить, используя винтовые домкраты (рис. 1, б). Для обеспечения устойчивости и увеличения размера по высоте винтовой домкрат закрепляют в металлической раме и заменяют его подъёмную головку другой, имеющей выемку по диаметру вала. Вращая одновременно и равномерно рукоятки обоих винтовых домкратов, установленных под выдвижными стойками, поднимают барабан. На рис. 1, а показан кабельный домкрат с рычажным тормозом. К каркасу 8 приварены два направляющих швеллера 3, по которым передвигается подъемная головка 2 с отверстием для вала кабельного барабана. Головка 2 движется при вращении винта 4 в гайке 5 путём качания рычага храпового устройства 12. При нажатии на рычаг 11 тормоза 10, закрепленного на домкрате, колодка тормоза входит в соприкосновение со щекой барабана и тормозит его вращение. При весе барабана с кабелем до 3 m пользуются для раскатки кабеля барабаноподъемником (рис. 1, б). Наклонённый барабан подъёмник подводится под стальную ось барабана, а затем ручкой подъемника, как рычагом, поднимают на нужную высоту барабан, ускоряя его установку. На рис. 1, показан принцип действия без осевого кабельного домкрата, установленного на сварном каркасе 8 из угловой стали. На основании каркаса стоит гидравлический домкрат 17, на который опирается перегородка 18 пустотелой-штанги 16. На штангу надета цапфа 14 с шаровой опорой, которая закрепляется на ней в нужном положении по высоте пальцем 13, продетым через отверстие штанги и цапфы. На цапфе устанавливается сменная втулка 15, соответствующая диаметру отверстия поднимаемого кабельного барабана. Для подъема барабана втулки цапфы заводятся с двух сторон в отверстие барабана.  Рис. 1. Кабельные домкраты: а — с рычажным тормозом, б — барабаноподъемник, в — безосевой (размеры в мм); 1 и 7 — ручки и колеса для передвижения домкрата, 2 — подъемная головка с отверстием для вала, 3 — направляющий швеллер, 4 — винт, б — гайка, 6 — направляющая деталь, 8 — каркас домкрата, 9 — труба, прикрепленная хомутами к каркасу, 10— тормоз, 11 —рычаг, 12 — храповое устройство, 13 — фиксирующий палец, 14 — цапфа с шаровой опорой, 15 — сменная втулка, 16 — пустотелая штанга, 17 — гидравлический домкрат, 18 — внутренняя перегородка пустотелой штанги, 19 — рукоятка поршня гидравлического домкрата; А-750 для барабана 0 = 2000 и 900 для 0 = 1000, Б — наименьший 560 и наибольший 1060. (размеры в мм.) Подъем штанги вместе с закрепленной к ней цапфой осуществляется поршнем гидравлического домкрата при качании рукояткой 19. Ролики для раскатки кабеля. Линейные ролики предназначены для поддерживания кабеля во время его размотки с барабана перед укладкой на прямых участках трассы. Они представляют собой подставку из круглой стали, на которой укреплена ось с вращающимся роликом, ограниченным двумя щеками. Угловые ролики предназначены для поддерживания кабеля при его размотке с барабана на участках трассы, имеющих повороты до 90°. Они представляют собой опорную конструкцию из угловой стали, на которой укреплены один горизонтальный и четыре вертикальных ролика. Угловой ролик устанавливается так, чтобы он имел упор от опрокидывания, его вертикальные ролики размещались с внутренней, а горизонтальный — с внешней стороны изгиба кабели на повороте. Конструкции роликов для раскатки кабеля на прямых и поворотных участках приведены на рис. 2.  Рис. 2. Ролики для раскатки кабеля: а — линейный, б — угловой Зажимы для тяжения кабеля. Токоведущие жилы на длине, равной высоте конусной звездочки зажима (рис. 3), отдельно закладываются в определенный для каждой жилы сектор звездочки, на стенках которой имеются небольшие насечки. Трос закрепляется за головку зажима, и при его тяжении коническая звездочка с заложенными в нее токоведущими жилами как бы заклинивается внешним конусом зажима. 2.1 Прокладка кабелей в траншеях  Рис. 3. Зажим для тяжения кабеля за жилы (размеры в мм): 1 — коническая звездочка, 2 — корпус, 3 — головка с ушком для крепления троса, 4 — кожух для защиты конца кабеля от механических повреждений при протягивании его в трубу В объем работ по прокладке кабелей в траншеях входят подготовительные работы, устройство траншей, доставка барабанов с кабелем к месту работ раскатка кабеля и укладка его, зашита кабеля от механических повреждений и засыпка траншей. Во время подготовительных работ доставляют на трассу необходимое количество кирпича, песка или просеянной земли, а также стальные или асбестоцементные трубы с внутренним диаметром не менее 100мм для устройства переходов кабельной линии под железнодорожными путями, проезжими дорогами и различными препятствиями, находящихся в трассе кабельной линии. При пересечении кабельной трассой пешеходных дорожек в соответствующих местах должны быть установлены переходные мостики с барьерами, доставляемые заблаговременно на трассу. Приступить к рытью траншей можно после того, как будет проверено по плану или с помощью пробивных шурфов отсутствие на трассе или в опасной близости от нее подземных сооружений, трубных коммуникаций или других кабелей. Для этого проверяют по плану расположение подземных сооружений, а при отсутствии плана делают пробные шурфы шириной 350мм поперек намеченной трассы; рыть шурфы надо с большой осторожностью, чтобы не повредить кабели, трубы или иные сооружения, которые могут оказаться в земле. Траншеи большой протяженностью устраивают специальными роторными траншее копательными, а чаще обычными землеройными машинами или экскаваторами. Траншеи небольшой протяженностью и проходящие под тротуарами с асфальтным покрытием, а также траншеи, прокладываемые на стенных участках, где применять механизмы невозможно, роют вручную, пользуясь ломом и лопатой. Глубина траншеи должна быть не менее 700мм, а ширина такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно проложенными в ней кабелями напряжением до 10кВ было не менее 100мм, а от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля не менее 50мм. Глубина заложения кабеля может быть уменьшена до 0,5м на участках длиной до 5м при вводе кабеля в здание, а также в местах пересечения их с подземными сооружениями при условии защиты кабеля от механических повреждений путем прокладки его в асбестоцементных трубах. В местах изменения направления трассы траншею роют так, чтобы кабель можно было уложить в ней с требуемым ракурсом изгиба. В местах будущего расположения кабельных распределительных муфт траншеи расширяют, образуя котлованы. Котлованы для одной кабельной муфты кабеля напряжением до 10кВ должен быть глубиной 1,5м и длиной 2,5м. Для каждой следующей рядом укладываемой муфты ширина котлована должна увеличиваться на 350мм. Вырытые булыжники, куски асфальта и бетона укладывают на одной из сторон траншеи или котлована на расстоянии не менее 1м от их бровки, чтобы обеспечить свободное продвижение работающих вдоль трассы. Кабели доставляют к месту укладки в барабанах на специальных кабельных транспортерах или на автомашинах, оборудованных устройством для погрузки, транспортирования и выгрузки барабана с кабелем. Выгружать барабаны с кабелем нужно осторожно, чтобы не повредить его и не нанести травму работающим. Категорически запрещается сбрасывать барабаны с кабелем с автомашин или с кабельных транспортеров. Кабель должен быть выгружен на максимально близком расстоянии от места раскатки, но так, чтобы он не мешал движению рабочих, не создавал угрозы падения в траншею и был удобно расположен для раскатки. Доставленные к месту прокладки кабель раскатывают с барабанов при помощи движущегося транспорта, лебедкой по роликам, вручную по роликам или без роликов. При раскатке кабеля с движущегося транспорта с автомобиля или кабельного транспортера - двое рабочих вращают вручную барабан, сматывая с него кабель, а два других рабочих принимают и укладывают кабель в траншее. Кабель сматывают с барабана сверху, а не снизу. Раскатку производят при скорости движения автомашины или буксируемого транспортера, не превышающей 2,5км/ч. При раскатке с барабана, находящегося на земле, последний должен быть приподнят над землей на 200- 250мм с помощью стального вала и двух кабельных домкратов. Под домкраты подкладывают деревянные доски толщиной не менее 50мм, кирпичи или железобетонные плиты. До начала раскатки кабеля в траншее устанавливают линейные и угловые раскаточные ролики: линейные ролики устанавливают на прямых участках траншеи через каждые 2м, а угловые - в местах изгибов и поворотов траншеи. Непосредственно перед раскаткой снимают обшивку с кабельного барабана и осматривают верхние витки кабеля, чтобы убедиться в отсутствии вмятин, повреждений брони кабеля или иных дефектов. Затем сматывают с барабана лебедкой стальной трос и прикрепляют к нему конец кабеля. Раскатываемый кабель прикрепляют к тросу лебедки при помощи проволочного чулка, лопусного или рычажного зажима. Проволочный чулок надевают на конец кабеля и на длина не менее 500мм прочно закрепляют на его оболочке при помощи трех бандажей из мягкой проволоки диаметром 0,5мм, накладываемых поверх намотки из стальной ленты. Крепление троса посредством чулка имеет ряд недостатков, главным из них является необходимость большой затраты времени для закрепления чулка на кабеле, возможность соскальзывания чулка с оболочки и наконец, опасность разрыва оболочки кабеля вблизи от места наложения чулка. При раскатке кабеля ручным способом рабочие кладут его на плечи и медленно передвигаются вдоль траншеи или по ее дну. Кабель, находящийся на плечах у рабочих, не должен иметь больших изгибов. Нагрузка на каждого рабочего, участвующего в ручной раскатке кабеля, не должна превышать 35кг. Кабель должен находиться на одном и том же плече у каждого рабочего, переносящих кабель. Опускать кабель с плеч надо одновременно и в два приема: сначала на уровень опущенной руки, а затем на землю. Категорически запрещается сбрасывать кабель на землю, во избежании несчастных случаев или повреждения кабеля. При недостаточном количестве рабочих, необходимых для нормальной раскатки кабеля, рассчитанного на напряжение до 1кВт, применяют петлевую раскатку. Для этого барабан с кабелем устанавливают не в начале траншеи, а на середине ее длины: половину кабеля с барабана сматывают сверху в одну сторону, а оставшуюся половину сматывают снизу барабана в другую сторону петлей, занесенной через барабан. При петлевом способе раскатки необходимо соблюдать допустимые радиусы изгибов кабеля, а также исключить его скручивания. Кабель кладут в траншею волнообразно, “змеей”, с тем, чтобы создать некоторый запас кабеля по длине, необходимый для компенсации продольных напряжений, которые могут возникнуть вследствие осадки грунта или температурных изменений, запас кабеля необходим также и на случай его пробоя. Тогда удаляют поврежденный участок и устанавливают соединительную муфту, на что и используются за счет запаса требуемое количество кабеля. Создавать запас кольцеобразного уложенных витков запрещается, так как они в процессе эксплуатации будет перегреваться, и кабель после непродолжительной работы может выйти из строя. Запас кабеля можно создавать в виде неполной петли, укладываемой в конце линии, у вертикальных стояков, при переходе в подводную трассу и т.п. 2.2 Прокладка кабелей в блоках Кабельным блоком называют сооружаемое в земле устройство, предназначенное для защиты прокладываемых в нем кабелей от механических повреждений. Блок обычно состоит из нескольких труб (асбестоцементных, керамические и др.) или железобетонных элементов (панелей) и относящихся к ним колодцев. При прокладке кабельной линии в блоках они должны быть доставлены к месту работ и разложены вдоль трассы кабеля. Каждый кабельный блок должен иметь до 10% резервных каналов, но не менее одного канала. Глубина заложения в земле кабельных блоков должна приниматься исходя из местных условий, но не должна быть менее расстояний, допустимых при прокладке кабелей в траншеях. В местах изменения направления трассы или разветвления кабельных линий, проложенных в блоках, и в местах перехода кабелей из блоков в землю должны сооружаться кабельные протягивания. Кабеля прокладываемые вдоль, а также дающие возможность легко и быстро заменить их в процессе эксплуатации. Для стока влаги блоки укладывают с уклоном в сторону колодцев не менее чем на 100мм на каждые 100мм. Кабельные колодцы сооружают на прямоугольных участках трассы на расстоянии друг от друга, определяемом рельефом местности, строительной длиной прикладываемых кабелей, а также величиной предельно допустимого стяжения кабеля при его затяжке в канал блока. Колодцы строят с таким расчетом, чтобы обеспечить нормальную прокладку кабелей и монтаж кабельных муфт. На дне устраивают водосборник, представляющий собой закрытое металлической решеткой углубления, служащие для сбора просачивающихся грунтовых или ливневых вод. Перед прокладкой кабелей осматривают колодцы и прочищают трубы, проложенные между ними. Очистку труб производят при помощи последовательно соединенных тросом на расстоянии 600-700 мм друг от друга контрольного (комбинированного) цилиндра и проволочного дерма. Свободный конец контрольного цилиндра присоединяют к тяговому торсу лебедки, а затем, вращая барабан лебедки, протаскивают цилиндр и ерш через трубы. Таким образом, не только отчищают трубы, но и одновременно калибруют живое сечение их путем разрушения контрольным цилиндром твердых выступов, образовавшихся в местах соединения труб вследствие проникновения в зазор стыка жидкой бетонной массы. Трос от лебедки можно затянуть в трубу несколькими способами, но наиболее просто это сделать при помощи двух проволок с крючками на концах. Проволоки протягивают с двух концов трубы одновременно и при встрече в трубе сцепляют, а затем проволоку вытаскивают с одной стороны трубы на столько, чтобы наружу вышло место сцепления проволок. Далее к одному концу оставшейся в трубе проволоки привязывают трос тяговой лебедки, а к другому - контрольный цилиндр и один или несколько ершей. К последнему ершу прикрепляют стальной трос диаметром не менее 12мм, служашей для протяжки кабеля. Для затяжки кабеля в блоки его закрепляют к тросу чулком, накладываемым на оболочку кабеля, или же при помощи зажима. Барабан с кабелем устанавливают у колодца. Прежде чем приступают к протяжке кабеля на трубе блока устанавливают стальную разъемную воронку с раструбом, а на край горловины колодца - желоб, изготовленный из куска трубы или листовой стали. Воронка служит для предохранения кабеля и торцовой части трубы от повреждений при затягивании кабеля в блок: применение желоба предотвращает опасный перегиб кабеля в момент его затягивания в блок. Кабель следует протягивать в блоки со скоростью, не превышающей 5км/ч и без остановок во избежание воздействия на него больших условий при трогании кабеля с места. До затяжки кабеля в трубу рекомендуется смазывать его тавотом или смазкой УС из расчета 8 - 10 г на 1 м кабеля. По окончании затяжки кабеля в блок отрезают кабель от барабана с таким расчетом, чтобы выступающий из блока конец кабеля можно было разделать для соединения в муфте. Если дальнейшая работа по прокладке кабеля в этот день прекращается, то кабеля в этот день на их концы находящихся в колодце и на барабане напаивают или надевают полиэтиленовые колпачки. Для обеспечения необходимой герметизации кабеля на внутреннюю поверхность полиэтиленового колпачка предварительно наносят слой клея БФ или БМК, а затем колпачок надевают на его конец и закрепляют на его оболочке проволочным бандажом. 2.3 Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках Кабели прокладывают в цепях производственных предприятий, по станам зданий, в туннелях, на кабельных опорах и на специальных перфорированных и сварных лотках. Опорные кабельные конструкции изготавливают из листовой стали толщиной 2,5 мм в виде стоек с полками, стоек с со скобой, настенных полок и т.д. В стойках и плитах имеются вырезы (окна), а на хвостовиках полок и подвесных скоб фигурные вырезы, которыми полки и скобы крепятся к стойкам и плитам. На полках сделаны овальные вырезы, служащие для крепления кабелей в местах изменения трассы кабельной линии, например, на поворотах или переходах с одной горизонтальной отметки на другую. Стойки и на стенные плиты крепят к бетонным или кирпичным строительным сооружениям хомутами или непосредственно пристреливают их дюбельными строительно-монтажным пистолетом ПЦ. Для прокладки проводов и небронированных кабелей в сухих помещениях опорными конструкциями служат лотки. По кирпичным и бетонным стенам производственных цехов, машинных залов и аналогичных им помещений лотки прокладывают на высоте не менее 2м. Различные способы установки лотков и прокладки на них кабелей показаны на рисунке. Лотки заземляют не менее чем в других наиболее удаленных друг от друга местах. Независимо от этого каждое лотковое ответвление заземляется в конце дополнительно. Соединяют лотки между собой так, чтобы они образовали электрически непрерывную цепь. В одном лотке без устройства разделительных перегородок, но с просветом в 20 мм могут быть проложены все силовые цепи одного агрегата, а также силовые цепи (одного агрегата) нескольких машин, панелей, щитков и т.д. связанных технологическим процессом. Совместная прокладка в лотках кабелей силовых, осветительных и контрольных цепей с проводами и кабелями других цепей (сигнализации, дистанционного управления)допускаются только при условии отделения каждой из этих цепей стальными разделителями или разделительными обоймами. Силовые кабели U 6 и 10 кВ можно располагать в лотках только в один ряд и с просветами между кабелями 35 мм. Кабели соединяют в муфтах, устанавливаемых на специальных лотках для соединительных муфт. Кабели должны быть прочно закреплены на прямых участках линии через каждый 0,5 м - при вертикальном расположении лотков и через каждые 3 м - при горизонтальном расположении лотков, а также на углах и в местах соединений. 2.4 Повреждения и ремонт кабельных линий Повреждения кабеля могут быть вызваны в процессе эксплуатации, к которым относятся: осушение изоляции из-за перемещения или стекания приточного состава; высыхание изоляции кабелей работающих в тяжелых режимах, частично связано с разложением пропиточного состава. Выход из строя кабельных линий происходит также из-за механических повреждений кабелей при прокладке и перекладке их в процессе эксплуатации, коррозия металлической оболочки, которая возникает главным образом на старых кабелях. При эксплуатации возможны повреждения алюминиевой оболочки кабеля из-за разрыва шланга в процессе монтажа. Повреждения концевых и соединительных муфт происходит главным образом из-за несоблюдения технологии их монтажа, применения неконденционных комплектирующих материалов и материалов с просроченным сроком годности, а также муфт, не соответствующих сечению и U кабеля. Свинцовые соединительные муфты повреждаются из- за нехорошей пайки свинцового корпуса к оболочке кабеля, образование пустот при восстановлении изоляции роликами и рулонами, не доливки кабельного состава, отсутствие контроля за температурой заливочных и пропарочных составов, кристаллизации пропиточного состава в процессе эксплуатации. Повреждение эпоксидных соединительных муфт связаны с наличием пор и свищей, отсутствием герметизации. Повреждение эпоксидных заделок происходит из-за неудовлетворительного обезжиривания, обработки концов найритовых трубок, герметизации жил, изгибания жил с недопустимым радиусом изгиба. Основные причины пробоев кабелей (жил) следующие: предшествующие повреждения, прямые механические повреждения, коррозия металлической оболочки, осадка грунта, дефекты прокладки, строение изоляции. Механические повреждения делятся на прямые, которые приводят к одновременному отказу кабельной линии, и предшествующие, при которых развитие дефекта кабеля до пробоя происходит в течении времени и которые выявляются при испытаниях, а также могут вызвать отказы линии в рабочем режиме. Общие требования к ремонту, во время эксплуатации кабельных линий по определенным причинам кабели, а также соединительные муфты и концевые заделки выходят из строя. Основные причины повреждения кабельных линий напряжением 1…10 кВ следующие: – предшествующие механические повреждения – 43 %; – непосредственные механические повреждения строительными и другими организациями – 16 %; – дефекты в соединительных муфтах и концевых заделках во время монтажа – 10 %; – повреждение кабеля и муфт в результате осадки грунта – 8 %; – коррозия металлических оболочек кабелей – 7 %; – дефекты изготовления кабеля на заводе – 5 %; – нарушения при прокладке кабеля – 3 %; – старение изоляции из-за длительной эксплуатации или перегрузок – 1%; – прочие и неустановленные причины – 7 %. В соответствии с требованиями Инструкции по эксплуатации силовых кабельных линий предусмотрен текущий или капитальный ремонт кабельных линий напряжением до 35 кВ. Текущий ремонт может быть аварийным, срочным и плановым. Аварийный ремонт необходим в том случае, когда после отключения кабельной линии потребители всех категорий остались без напряжения и нет возможности подать напряжение по кабелям высокого или низкого напряжения, в том числе по временным шланговым кабелям, или когда резервная линия, на которую передана нагрузка, недопустимо перегружена и требуется ограничение потребления. К аварийному ремонту приступают немедленно и выполняют его непрерывно, чтобы в минимально кратчайший срок включить кабельную линию. В больших городских кабельных сетях и на крупных промышленных предприятиях для этого сформированы аварийно-восстановительные службы из бригады или нескольких бригад, которые дежурят круглосуточно и по указанию диспетчерской службы немедленно выезжают на место аварии. Срочный ремонт необходим, если приемники первой или второй категории лишаются автоматического резервного питания, а оставшиеся кабельные линии перегружены, что ведет к ограничению потребления. По указанию руководства энергослужбы ремонтные бригады приступают к срочному ремонту кабельных линий в течение рабочей смены. Плановый ремонт выполняется по плану-графику, утвержденному руководством энергослужбы. План-график ремонтов кабельных линий составляется ежемесячно на основе записей в журналах обходов и осмотров, результатов испытаний и измерений, а также по данным диспетчерских служб. Капитальный ремонт кабельных линий производится по годовому плану, разрабатываемому ежегодно в летний период для следующего года на основе данных эксплуатации. При составлении плана капитального ремонта учитывается необходимость внедрения новых, более современных типов кабелей и кабельной арматуры. Планируются ремонт кабельных сооружений и ликвидация неисправности освещения, вентиляции, противопожарных средств, устройств по откачке воды. Учитывается также необходимость частичной замены кабелей на отдельных участках, лимитирующих пропускную способность линий или не удовлетворяющих требованиям термической стойкости в изменившихся условиях работы сети при возросших токах короткого замыкания. Ремонт находящихся в эксплуатации кабельных линий выполняется непосредственно самим эксплуатационным персоналом или персоналом специализированных электромонтажных организаций. При ремонте эксплуатируемых кабельных линий выполняются следующие работы: – отключение кабельной линии и ее заземление, ознакомление с документацией и уточнение марки и сечения кабеля, выписка наряда-допуска по технике безопасности, погрузка материалов и инструмента, доставка бригады на место работы; – выполнение шурфов, раскопка котлованов и траншей определение ремонтируемого кабеля, ограждение рабочего места и мест раскопок, определение кабеля в РП (ТП) или в кабельных сооружениях, проверка отсутствия горючих и взрывоопасных газов, получение разрешения на огневые работы; – допуск бригады, прокол кабеля, разрезание кабеля или вскрытие муфты, проверка изоляции на наличие влаги, отрезание участков поврежденного кабеля, установка палатки; – прокладка ремонтной кабельной вставки; – ремонт кабельной муфты – разделка концов кабеля, фазировка кабелей, монтаж соединительных муфт (или муфты и заделки); – окончание работ – закрытие дверей РУ, ТП, кабельных сооружений, сдача ключей, засыпка котлованов и траншей, уборка и погрузка инструмента, доставка бригады на базу, составление исполнительного эскиза и внесение изменений в документацию кабельной линии, отчет об окончании ремонта; – измерения и испытания кабельной линии. В целях ускорения ремонтных работ на кабельных линиях должны применяться пневматические отбойные молотки, электромолотки, бетоноломы, экскаваторы, средства для отогрева мерзлого грунта. Ремонтные работы кабельных линий бывают простыми, не требующими больших трудозатрат и времени, и сложными, продолжающимися несколько дней. К простым относятся, например, такие, как ремонт наружных покровов (джутового покрова, поливинилхлоридного шланга), покраска и ремонт бронелент, ремонт металлических оболочек, ремонт концевых заделок без демонтажа корпуса и т. п. Простые ремонты выполняются в одну смену одной бригадой (звеном). Сложнее ремонты предусматривают замену большой длины кабеля в кабельных сооружениях с предварительным демонтажом вышедшего из строя кабеля или прокладку в земле нового кабеля на участке длиной несколько десятков метров (в редких случаях – и сотен метров). Выполнение ремонтов затрудняет прокладка кабельной трассы по сложным участкам со многими поворотами, с пересечением шоссейных дорог и инженерных коммуникаций, большая глубина залегания кабеля, также необходимость отогревать землю в зимнее время. При выполнении сложных ремонтов прокладывается новый участок кабеля (вставка) и монтируются две соединительные муфты. Сложные ремонты выполняются одной или несколькими бригадами, а при необходимости – круглосуточно и с применением землеройных механизмов и других средств механизации. Сложные ремонты выполняются или силами энергослужбы предприятия (городских сетей), или с привлечением специализированных организаций по монтажу и ремонту кабельных линий. Ремонтные работы на кабельных линиях осуществляют по плану, разработанному на основании данных осмотра и испытаний, а также анализа общего состояния линии. Неисправности кабельных линий или их трасс, представляющие угрозу безаварийной работы, устраняют незамедлительно, а неисправности, не вызывающие прямой угрозы надежности работы линии,- в плавном порядке. Раскопку кабельных трасс производят только с разрешения эксплуатирующей организации. При этом обеспечивают надзор за сохранностью кабелей на весь период производства работ, а вскрытые кабели укрепляют для предупреждения провисания и защиты от механических повреждений. На месте работ устанавливают сигнальные огни и предупредительные плакаты. Подлежащую к ремонту кабельную линию отключают и заземляют. Универсальным способом ремонта кабельной линии является замена кабеля на участке трассы с ее разрытием, прокладкой кабельной вставки и заготовлением муфт. Концы разомкнутой линии замыкают кабельной вставкой в месте повреждения таким, образом, чтобы при этом было обеспечено правильное соединение одноименных шин между собой. На месте ремонта предварительно проверяют и устанавливают наименование фаз с последующей подготовкой жил. Ремонт разрушенного броневого покрова производят из такой последовательности: снимают поврежденную часть, после чего обрез брони спаивают с металлической оболочкой кабеля. Металлическую оболочку незащищенную броней, покрывают антикоррозийным составом или выполняют подмотку пластмассовыми лентами. Характер ремонта металлической оболочки кабеля зависит оттого, проникла ли влага внутрь него или нет. Для этого удаляют часть оболочки с обеих сторон от места его повреждения и проверяют верхний слой поясной изоляции на наличие влаги. Если влаги внутри кабеля нет, на поврежденную часть оболочки накладывают свинцовую трубу соответствующего размера с двумя заливочными отверстиями. Муфту заполняют кабельным составом. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный участок вырезают и вместо него вставляют отрезок кабеля, соответствующий по марке, сечению и длине ремонтируемого. С обеих сторон кабельной вставки монтируют соединительную муфту. Как правило, вышедшие из строя заделки вырезают и монтируют новые. Если длина кабеля имеет достаточный запас, ремонт ограничивается монтажом только концевой заделки. В противном случае кабель наращивают и дополнительно монтируют соединительную муфту. Течь пропиточного состава из концевой эпоксидной заделки возможна в месте окончания корпуса, а также в месте выхода жил из корпуса заделки. Дефекты, связанные с нарушением герметичности заделки, могут возникнуть из-за плохой обработки поверхности найритовых трубок, несоблюдения размеров, указаний по обезжириванию. Течь пропиточного состава в местах окончание корпуса заделки и выхода жил из корпуса устраняют с помощью установки ремонтной формы и заливки ее эпоксидным компаундом (рис) коронирование по поверхности найритовых трубок устраняют подмоткой по трубкам липкой ленты в два слоя. |