Початок arrow Документація arrow Прокладка маслонаполненного кабеля в земляных траншеях

Прокладка маслонаполненного кабеля в земляных траншеях

Маслонаполненные кабели низкого и высокого давления рекомендуется прокладывать в траншеях, а там, где этот способ неприменим, - в туннелях и галереях.
Продольный разрез маслонаполненной кабельной линии низкого давления напряжением 110 кВ, проложенной в земляной траншее, показан на рис. 1.
Баки давления (рис. 2), устанавливаемые у концевых и стопорных муфт, представляют собой наполненные маслом гофрированные сосуды, в которых поддерживается определенное давление. Они обеспечивают возможность перемещения масла вдоль кабеля при его нагревании и охлаждении (т.е. компенсацию тепловых расширений) и поддержание требуемого давления в кабеле. При нагревании кабеля избыточный объем масла поступает в бак давления; при охлаждении масло уходит обратно из бака давления в кабель. Каждый барабан с кабелем снабжается одним баком давления. Для обнаружения возможных утечек масла на каждую секцию кабельной линии, заключенную между стопорными муфтами, устанавливают сигнализацию падения давления масла. Отметим, что каждая фаза линии имеет независимую подпитку маслом.

Рис. 2. Эскиз конструкции бака давления;
1 - герметична закрытый сосуд 2 - сильфовидные элементы (коробочки, заполненные азотом под давлением 0,025 МПа); 3 - масло (той же марки, что и в маслопроводящем канале кабеля); 4 - манометр дня измерения давления масла а баке;
5-   вентиль, соединяющий бак давления с кабелем
Масло наполненная кабельная линия
Рис. 1. Масло наполненная кабельная линия низкого давления напряжением 110 кВ:
1 - кабель низкого давления; 2 - соединительная муфта; 3 - бак давления; 4 - концевая муфта; 5 - кабельный колодец 6 - стопорная муфта

Для соединения отдельных строительных длин кабеля и обеспечения присоединения кабельной линии к электрическим аппаратам или воздушным линиям служат соединительные муфты (типа МСМН) и концевые типа МКМН для маслонаполненных кабелей низкого давления.
Кабельная линия высокого давления включает трубопровод с кабелями, заполненный маслом под давлением . 1,4 МПа; соединительные муфты; разветвительные или соединительно-разветвительные муфты; оконцевания (концевые муфты или вводы в трансформатор); автоматическую подпитывающую установку с трубопроводами подпитки.

Монтаж маслонаполненной кабельной линии высокого давления включает следующие работы:

  1. подготовка и обработка труб (очистка и окраска наружной и внутренней поверхностей, гнутье); диаметр трубы должен быть не менее 2,85 диаметра отдельной фазы кабеля; минимальный радиус изгиба трубопровода -7 м; количество изгибов между колодцами - 2-3; максимальное расстояние между колодцами - 400...600 м;
  2. транспортировка труб на трассу линии;
  3. прокладка, сварка и крепление трубопровода;
  4. транспортировка и установка барабанов с кабелем;
  5. снятие свинцовой оболочки с кабеля;
  6. протяжка кабеля через трубопровод;
  7. монтаж концевых и соединительных муфт;
  8. монтаж основного и резервного маслоподпитывающих устройств и присоединение к ним кабеля;
  9. вакуумирование линии;
  10. дополнительная очистка и дегазация масла;
  11. заливка кабельной линий маслом.

Маслонаполненные кабельные линии высокого давления наиболее целесообразно применять на прямых участках трассы.
Большой объем работ по монтажу кабельных линий высокого давления приходится на прокладку трубопровода, который сваривается из стальных труб длиной 9... 12 м с толщиной стенки 10 мм.
Очистка наружной и внутренней поверхностей труб производится с помощью пескоструйного аппарата под давлением 0,6.„0,8 МПа.
Окраска внутренней поверхности труб осуществляется на специальном стенде, на котором под углом 15° к горизонту устанавливается труба, приводимая во вращение. Со стороны верхнего конца трубы заливается порция краски (грунтовка), при стекании которой во вращающейся трубе за 40...60 мин происходит покрытие внутренней поверхности трубы равномерным слоем.
Далее производится холодная сушка струей сжатого воздуха до образовании на слое грунтовки поверхностной пленки и продувка воздухом, нагретым до температуры 60...70 “С (горячая сушка). Окраска осуществляется в два слоя.
Наружная поверхность труб, прокладываемых в земле, покрывается специальным антикоррозионным покрытием, а прокладываемых в туннелях - битумным лаком.
Укладка труб в траншею производится автокраном; в туннели трубы развозят на специальных машинах, подъем и укладку выполняют с помощью талей.
Монтаж трубопровода ведется методом непрерывного наращивания труб или сваркой нескольких труб в плети с последующей их стыковкой. Одновременно со сваркой в трубы закладывается вспомогательный трос для протяжки кабеля.
После сварки каждый стык трубопровода покрывают снаружи битумным лаком, а изнутри - грунтовкой. Для этого в трубопровод до места стыка вводят специальный краскопульт, разбрызгивающий краску (грунтовку) сжатым воздухом.
Качество сварки, т.е. герметичность, проверяют путем вакуумирования трубопровода до остаточного давления 66...106 Па с последующим определением натекания при отключенных вакуумных насосах, а прочность швов - постановкой трубопроводов под давление 8,5 МПа в течение 6 ч.
Барабаны с кабелем размещают в начале трассы линии. На другом конце трубопровода устанавливают лебедку. Кабель с барабана первоначально подается на свинцесдирочную машину, снимающую свинцовую оболочку с кабеля. Эта машина надрезает с помощью специального ножа оболочку кабеля по винтовой линии, а затем захватывает и сматывает полоски свинца на планетарные рифленые валики и разрезает полоски свинца на пластинки длиной до 0,12 м.
Свинцесдирочная машина устанавливается в палатке для обеспечения требований к температуре и влажности воздуха при снятия с кабеля свинцовой оболочки.
Соединение отдельных строительных длин маслонаполненного кабеля высокого давления выполняется с помощью соединительных муфт (типа СМВДТ). В муфте соединенные жилы каждой фазы с усиливающими изоляционными подмотками заключены в стальной корпус, соединяющий смежные секции трубопровода.
Разводка фаз маслонаполненного кабеля высокого давления от стального трубопровода к концевым муфтам осуществляется с помощью разветвительной муфты (типа РМВДТ). Муфта состоит из тройникового фланцевого разветвления и медных трубопроводов, диаметр которых принимается на 5...20 мм больше диаметра кабеля, измеренного по проволокам скольжения.
В тех случаях, когда невозможно смонтировать только одну разветвительную муфту, применяют соединительно-разветвительную муфту, представляющую собой сочетание соединительной и разветвительной муфт.
Оконцевание жил кабеля выполняют концевыми муфтами наружной или внутренней установки. В концевых муфтах специально разделанные фазы кабеля имеют конденсаторную подмотку, размещаемую внутри высокопрочных фарфоровых изоляторов с обогревом, включаемым при отрицательных температурах воздуха, при которых сильно возрастает вязкость залитого в трубопровод масла, что затрудняет подпитку кабельной линии.
Присоединение кабельной линии непосредственно к трансформатору производится через унифицированный кабельный ввод в трансформаторах. Здесь все части ввода и сама концевая муфта размещены в масле внутри специального кожуха, присоединенного к корпусу трансформатора.
После протяжки кабеля трубопровод вакуумируют и заполняют сухим азотом до давления 0,02...0,03 МПа, а затем маслом.
Для заполнения трубопровода применяется масло средней вязкости, характеризующееся низкими диэлектрическими потерями (tg6<0,005) и стабильностью (пробивное напряжение - 22 кВ/мм; степень дегазации - 0,1%).
Для поддержания давления масла в кабельной линиях в заданных пределах служит автоматическая подпитывающая установка, состоящая из бака объемом 4 м3 для хранения масла под вакуумом, системы для поддержания вакуума в баке, нагнетательного насоса с обратным клапаном для подачи масла в линию при снижении давления, перепускного клапана для сброса избытка масла из линии при повышении давлении. Все элементы установки дублированы и имеют автономные системы управления и контроля.
Смонтированную кабельную линию испытывают на герметичность повышенным давлением масла (1,8...2,0 МПа) в течении суток. Затем измеряют объем масла, вытекающего из трубопровода при сбросе давления от 1,5 до 0,1 МПа, и испытывают масло на электрическую прочность. Кроме того, определяют объем нерастворенного газа в масле, электрическую емкость кабеля и электрическое сопротивление жил кабеля.
Кабельные линии высокого давления напряжением 110, 220, 330 и 500 кВ длиной от нескольких сотен метров до 5 км применяются для осуществления выводов высокого напряжения от трансформаторов, устанавливаемых на гидростанциях вблизи генераторов, до открытых распределительных устройств, расположенных в удобных местах на берегах, дамбах, плотинах.
Возможна также бестраншейная прокладка кабеля на напряжение до 10 кВ в земле с помощью кабелеукладчика (землеройной машины) ножевого типа, работа которого основана на принципе расклинивания грунта и образования в нем щели шириной до 0,1 м и глубиной до 1,2 м. В образовавшуюся щель по мере продвижения кабеле- укладчика через прикрепленную к ножу кассету укладывается кабель, разматываемый с барабана, находящегося на транспортном средстве. Засыпка кабеля производится грунтом, разрезанным ножом кабелеукладчика при его движении. Движение кабелеукладчика транспортного средства обеспечивается тремя-семью последовательно соединенными тяговыми механизмами (тракторами).
Бестраншейная прокладка с самоходного или передвигаемого тяговыми механизмами ножевого кабелеукладчика допускается для одного-двух бронированных кабелей на напряжение до 10 кВ со свинцовой или алюминиевой оболочкой на кабельных трассах, удаленных от инженерных сооружений. В городских электросетях и на промышленных предприятиях бестраншейная прокладка допускается только на протяженных участках при отсутствии на трассе подземных коммуникаций, пересечений с инженерными сооружениями, естественных препятствий и твердых покрытий.
В последнее время вместо кабелей с бумажно-масляной изоляцией на напряжение 10 кВ применяются одножильные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые в земляной траншее прокладываются треугольником или в одной плоскости. В первом случае кабели через 1,0-1,5 м скрепляются между собой лентами, хомутами или скобами из немагнитного материала. Одновременная прокладка более трех кабельных линий в одной плоскости не допускается. Защита кабельной линии от механических повреждений осуществляется с помощью железобетонных плит или кирпича; использование сигнальных лент не допускается.
Засыпка дна земляной траншеи и кабеля должна выполняться песчано-гравийной смесью в соотношении 1:1 (зерна песка размером не более 2 мм, частицы гравия от 5 до 15 мм). Не допускается прокладка кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на трассах, загрязненных нефтяными маслами, шлаком, строительным мусором, на пересечениях с теплотрассами или непосредственно вблизи от них, в стальных трубах. При невозможности обхода этих мест кабель должен быть проложен в асбоцементных трубах в более глубокой (на 0Д..0.4 м) и более широкой (на 0,5-0,6 м) траншее, засыпанной нейтральным грунтом (песчано-гравийной смесью). Асбоцементные трубы покрываются снаружи и изнутри битумным составом.

 
< Прокладка кабелей в блоках   Схемы электрических сетей городов >