Срок службы кабеля. Прокладка кабелей в земле: глубина, радиусы изгиба, документация. Реферат. Срок службы кабеля. Прокладка кабелей в земле глубина, радиусы изгиба, документация
 Скачать 236.13 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра горных машин и электромеханических системР Е Ф Е Р А Т по дисциплине «Электроснабжение горного производства» на тему: «Срок службы кабеля. Прокладка кабелей в земле: глубина, радиусы изгиба, документация» Выполнил студент группы: Ггз-19-1 Лушников В.П. Проверил: доцент каф. ЭиЭТ, к.т.н. Коновалов Ю.В. Иркутск 2022 СодержаниеВВЕДЕНИ ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 1 Кафедра горных машин и электромеханических систем 1 ВВЕДЕНИЕ Способ прокладки кабелей в земле играет на сегодняшний день существенную роль в развитии устройств связи, автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте и, в частности, в электроснабжении горных производств, так как научный прогресс пока не разработал иных способов передачи энергии в массовом производстве между различными объектами [1]. Область применения кабелей зависит от условий внешней среды и опасности помещения, вероятности повреждения, места прокладки, разности уровней прокладки. Порядок прокладки кабелей определяется для установок на поверхности Едиными техническими указаниями по выбору и применению электрических кабелей, а в горных выработках отраслевыми ПБ. В приведенной работе рассмотрим срок службы кабеля, основные правила и требования к прокладке, а также технические показатели, такие как глубина и радиус изгиба кабелей. Изучим современное устройство кабельных линий, условия работы этих линий, а также краткую классификацию. Помимо этого, разберем основную документацию, регламентирующую прокладку кабельных линий [3]. 1. Срок службы кабеля. Основные правила, общие сведенья и требования к прокладке Разберем, во-первых, общую структуру и терминологию устройств кабельных линий. Линейные устройства современных кабельных линий состоят из трех основных частей: кабеля, кабельной арматуры и кабельных сооружений. Кабель представляет собой совокупность нескольких проводников (жил), изолированных друг от друга и от земли и заключенных в общую защитную оболочку. Жилы кабеля служат для передачи электрической энергии. Основное назначение защитной оболочки - это создание полной герметичности, защищающей кабель от проникновения в него влаги и влажного воздуха. В устройствах железнодорожной связи, автоматики и телемеханики используют кабели с алюминиевыми защитными оболочками и оболочками из пластмассы (поливинилхлорида или полиэтилена); Находят применение кабели со свинцовой оболочкой, а также с оболочкой из резины. У некоторых типов кабелей, например, прокладываемых в земле или под водой, для защиты от механических повреждений и увеличения прочности кабеля поверх оболочки накладывают броню из стальных лент или проволок. Металлическая оболочка кабеля и броня, представляя собой также металлический экран, защищают жилы кабеля и кабельные цепи от внешних электромагнитных влияний, создаваемых различными установками сильного тока (электрифицированные железные дороги, высоковольтные линии электропередачи и т. п.). Кабельная арматура представляет собой оборудование, при помощи которого осуществляется соединение концов строительных длин кабеля, устройство ответвлений кабеля и оконечных включений его. В состав кабельной арматуры входят кабельные соединительные и оконечные муфты, кабельные стойки и ящики, боксы, распределительные коробки, групповые муфты и т. п. [6] К кабельной арматуре также относятся пупиновские катушки и ящики, согласовывающие автотрансформаторы, предназначенные для придания кабельным цепям определенных электрических свойств, и оборудование, обеспечивающее содержание кабеля под постоянным избыточным воздушным давлением. Кабельные сооружения представляют собой устройства для установки и монтажа кабельной арматуры, а также устройства и приспособления для прокладки и крепления кабеля. К кабельным сооружениям относят кабельные опоры, на которых устанавливают кабельные ящики, а также кабельные шкафы и будки. Сложным видом кабельных сооружений является кабельная канализация, предназначенная для прокладки кабеля в крупных железнодорожных узлах. Кабельные линии в зависимости от способа прокладки кабеля разделяют на подземные, подводные и воздушные. Благодаря высокой надежности в работе наиболее широкое распространение на железнодорожном транспорте получили подземные кабельные линии. Воздушные линии находят ограниченное применение на небольших кабельных сетях местной телефонной связи железнодорожных станций. Подводные кабельные линии на железнодорожном транспорте используют только в качестве вставок в подземные кабельные линии, воздушные линии связи и высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки в местах пересечения этими линиями водных преград.[5] Условия работы кабельных линий более благоприятные, чем условия воздушных линий. На работу кабельных линий не влияют такие неблагоприятные для воздушных линий явления, как бури, гололед, дожди, туманы и т. п. Кабельные линии в меньшей степени, чем воздушные, подвержены опасным и мешающим электромагнитным влияниям, создаваемым в цепях связи, автоматики и телемеханики различными высоковольтными линиями электропередачи и контактными сетями электрических железных дорог, а также воздействиям атмосферных перенапряжений (грозовым разрядам). Кабельные линии лучше обеспечивают бесперебойность, высокое качество и надежность действия устройств связи, автоматики и телемеханики, более долговечны и дешевле в эксплуатации, хотя строительство их обходится дороже, чем воздушных линий. Повреждения на кабельных линиях происходят значительно реже, чем на воздушных. Имеются, однако, факторы, которые могут привести к нарушению работы кабельных линий или к сокращению их срока службы. Одним из таких факторов является разрушение металлической (свинцовой, алюминиевой) оболочки и стальной брони кабелей, обусловленное электрохимической (почвенной) коррозией или электрической коррозией. Электрохимическая коррозия возникает из-за наличия во влажной почве органических и неорганических кислот, щелочи, азотнокислых солей, хлористого натрия и т. п. Почва с большим содержанием известняка, каменноугольной золы и шлаков также сильно влияет на металлические оболочки кабелей и в короткий срок может привести кабель в негодность. Оболочки кабелей, проложенных вблизи электрифицированных железных дорог постоянного тока и трамвайных линий, использующих рельсы в качестве обратного провода, подвергаются коррозионному воздействию блуждающих в земле токов. Такой вид коррозии называют электрической коррозией.[9] При осуществлении переходов через реки кабели нередко прокладывают по железнодорожным мостам. Под воздействием проходящих по мосту поездов происходит вибрация ферм моста, передающаяся кабелям. Вибрация кабеля вредно отражается на состоянии его металлической оболочки и может привести к появлению в ней трещин. Повреждение оболочки кабеля вследствие вибрации называют межкристаллитной коррозией. Подземные кабели могут быть повреждены при производстве различного рода земляных работ на трассе (например, при строительстве водопровода или газопровода) или в результате оползней почвы. Подводные кабели, прокладываемые по дну рек, могут быть повреждены весенним ледоходом или якорями судов. Для обеспечения бесперебойности и надежности действия кабельных линий и их сохранности применяется ряд мер, к которым следует отнести: создание надежных конструкций кабелей, гарантирующих их достаточную механическую прочность и коррозионную стойкость; тщательный выбор трассы для прокладки кабелей; точное соблюдение правил по прокладке и монтажу кабелей, а также проведение необходимых мероприятий по защите кабелей от коррозии. Большое значение имеет также систематическое проведение осмотров кабельной трассы, периодическое измерение электрических характеристик кабельных цепей и соблюдение правил по техническому содержанию кабельных линий и сетей. Рассмотрим классификацию кабельных линий на рисунке 1:  Рисунок 1 – Классификация кабелей Что касается срока службы кабеля, то точный срок службы указывается в технической документации. Если рассматривать в среднем, то алюминиевый провод служит 10-15 лет, а медный - 20-30 лет. Некоторые марки работают до 40 лет. Стоит указать, что гарантированный срок эксплуатации равняется вычитанию срока службы, который установлен заводом-изготовителем, от реального срока кабельного хранения. Указанная формула справедлива только в случае правильного хранения проводника.[7] 2. Прокладка кабелей в земле: глубина, радиус изгиба Для кабельных линий, прокладываемых в земле, должны применяться преимущественно бронированные кабели. Металлические оболочки этих кабелей должны иметь внешний покров для защиты от химических воздействий. Если прокладываются небронированные кабели, то требуется сначала проложить асбестоцементные или ПХВ-трубы, которые надёжно защитят его от случайных механических повреждений при последующих раскопках. В случае если кабель бронированный, то его применение также потребует прокладки труб на пересечении с железнодорожными и трамвайными рельсами, шоссейными и грунтовыми дорогами, под проезжими частями улиц, в местах пересечений с подземными сооружениями и другими кабелями с таким расчетом, чтобы концы труб выходили на 1 м за пределы пересечения, а также при вводе кабеля в здание или сооружение. Глубина прокладки кабеля определяется р.ч. и не должна отклоняться от принятой величины более чем на ±10 см. В процессе укладки кабеля эта величина должна систематически контролироваться. Как правило, глубина траншеи должна быть не менее 0,8 м для того, чтобы обеспечить укладку кабеля на глубине не менее 0,7 м от поверхности почвы, или от планировочной отметки. На дне траншеи не должно быть воды. В местах пересечений и сближения с инженерными сооружениями и естественными препятствиями кабель может быть проложен на участке до 5 м на глубине не менее 0,5 м с применением защиты кабелей трубами. Для защиты кабелей следует применять трубы (асбестоцементные, безнапорные пластмассовые, бетонные, керамические, чугунные), при этом диаметр труб должен быть не менее полуторакратного наружного диаметра кабеля. В местах, где вероятны механические повреждения кабелей, должна производиться их защита ж.б. плитами толщиной не менее 50 мм, или обыкновенным кирпичом, укладываемым в один слой поперек трассы. При ширине фрезы землеройного механизма менее 250 мм, а также для одного кабеля - вдоль трассы.[5] Вместо кирпича или ж.б. плит над кабельной линией до 20 кВ, кроме кабельных линий выше 1 кВ, питающих электроприемники 1 категории, допускается в траншеях с количеством кабельных линий не более двух применять сигнальные пластмассовые ленты по присыпке толщиной 250 мм. Не допускается применение лент в местах пересечения кабелей с инженерными коммуникациями и над кабельными муфтами на расстоянии по 2 м в каждую сторону от пересекаемой коммуникации или муфты, а также в местах подхода линий к распределительным устройствам и подстанциям в радиусе 5 м. Вся процедура подземной прокладки кабелей включает в себя несколько этапов: - выбор и согласование трассы прокладки кабеля, - разметка и разбивка трассы, - рытье траншеи, - обустройство подсыпки (подушки) из мелкой земли без камней или песка, - укладка защитных труб (в том случае, если предусмотрено проектом), - приемка траншеи под прокладку кабеля, - подготовка кабеля к прокладке, - прокладка кабеля (если кабель прокладывается в трубах, то протяжка кабеля в трубах), - установка соединительных муфт, - засыпка кабеля мелкой землей без камней или песком, - защита кабеля красным глиняным кирпичом или асбоцементными плитами, - прокладка сигнально-предупредительной ленты (если предусмотрено проектом), - составление акта скрытых работ, - испытания кабельной линии и засыпка траншеи грунтом. Все эти электромонтажные работы должны быть выполнены в той последовательности, в которой перечислены. Что касается радиуса изгиба кабеля, то допускается равным: 15-кратному наружному диаметру кабелей в свинцовой и полихлорвинилсвой оболочке; 10-кратному наружному диаметру кабелей в резиновой оболочке. Радиусы изгиба кабелей при прокладке и монтаже должны быть не менее: 10 диаметров кабеля для небронированных в свинцовой оболочке; 12 диаметров кабеля для бронированных в свинцовой оболочке; 7 диаметров кабеля для остальных (рисунок 2).  Рисунок 2 – Радиус изгиба кабеля Если рассматривать преимущества земной прокладки, то можно выделить следующие достоинства по сравнению, например, с воздушной прокладкой: надежность и долговечность, кроме того, такие линии при их прокладке не испортят эстетический вид участка, по которому они проходят. Также, при монтаже и организации кабельных потоков необходимо обеспечить предотвращение различных механических напряжений в кабеле, вызываемых натяжением, резкими изгибами и чрезмерным стягиванием пучков кабелей. При монтаже кабелей в трассах и телекоммуникационных помещениях следует использовать средства маршрутизации кабельных потоков, их крепления и фиксации. Кабельные хомуты (стяжки, бандаж и т.п.), используемые для формирования кабельных пучков, следует располагать так, чтобы хомут мог свободно перемещаться по кабельному пучку в продольном и поперечном направлениях. Запрещается затягивание хомутов, приводящее к деформации оболочки кабелей.[4] 3. Документация, регламентирующая прокладку кабелей В состав исполнительной документации при прокладке кабеля входят следующие документы: реестр; акты скрытых работ на: монтаж кабеленесущих систем, монтаж всех кабельных линий и их крепеж к конструкциям зданий, монтаж заземляющих устройств, проход через стены и перегородки; исполнительные схемы; акты и протоколы; документы, подтверждающие качество примененных материалов и конструкций: на кабеля, оборудование и т.д.; рабочие чертежи с отметкой производителя работ о соответствии выполненных работ требованиям проекта; журналы: прокладки кабеля, монтажа, входного контроля и т.д.; прочее: удостоверения и т.д. Представленный состав исполнительной документации на электромонтажные работы (ЭО, ЭМ, ЭС) является приблизительным. Точный состав исполнительной документации зависит от требований заказчика. Приведем примеры: на рисунке 3 изображен реестр,  Рисунок 3 – Реестр Помимо приемо-сдаточной документации, существует также нормативно правовая база, которая выдвигает основные требования к такой документации. Среди них выделяют: требования, соответствующие целям Федерального закона N 384-ФЗ от 30 декабря 2009 г. "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"; требования Федерального закона N 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"; требования Федерального закона N 123 от 22 июля 2008 г. "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" Также среди таких Федеральных законов существуют и ГОСТы, которые регламентируют конкретную деятельность того или иного этапа во время прокладки кабелей. Например, ГОСТ Р МЭК 61084-2-2-2007 Системы кабельных и специальных кабельных коробов для электрических установок. Часть 2-2. Частные требования. Системы кабельных и специальных кабельных коробов, предназначенные для установки под и заподлицо с полом. Или ГОСТ 31565-2012 Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Также существует документация, которая дает справочную информацию, классификацию, марки и свойства кабелей и их составляющих. В число таких документов входят номенклатуры (Таблица 1). Таблица 1 Номенклатура кабелей, проводов и шнуров для горных разработок и землеройных работ
Наконец, среди предприятий могут устанавливаться собственные правила, которые не должны противоречить нормативно-правовой базе РФ, требования которых могут быть лишь жестче, чем указанные в законах и актах.[8] ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, разобрав срок службы кабеля, основные правила и требования к прокладке, а также технические показатели, такие как глубина и радиус изгиба кабелей, изучив современное устройство кабельных линий, условия работы этих линий, а также краткую классификацию и основную документацию, регламентирующую прокладку кабельных линий, можно сказать, что метод прокладки в земле обладает множеством преимуществами, такими как высокая степень защиты линий от повреждений; проведение осмотров и ремонта без затрат на дополнительные земляные работы. Но стоит учитывать, что такой способ также трудозатратен и требует соблюдение всех установленных требований согласно рассмотренным нормативно-правовым законам, а также стандартов, чтобы избежать неоправданных рисков. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Марков М.В., Михайлов А.Ф. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи М; 1980. 3. Мучкин А.Я., Парфёнов К.А. Общая электротехника М; 1965 Правила устройства электроустановок ПУЭ-76. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 640 с. Зеленин А. Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. — М.: Машиностроение, 1968. — 37 с. Белоруссов Н. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. Изд. 3-е. — М.: Энергия, 1971, —704 с. Филипов А.С. Ремонт и монтаж кабельных линий. Часть 1. Техноперспектива, 2005. Нестеренко В.М., Мысьянов А.М. Технология электромонтажных работ. Академия, 2004. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) от 13.01.2003 (с изменениями на 13 сентября 2018 года). Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||