При прокладке кабелей в северных районах страны следует учитывать явления, связанные с вечной мерзлотой.
Раскатку кабеля в районах вечной мерзлоты в различных условиях выполняют теми же способами и с применением тех же механизмов и приспособлений, что и в обычных условиях, за исключением следующих особенностей прокладки кабелей в земле: для защиты от механических повреждений применяют доски или горбыль, в целях снижения теплопроводности грунт в траншее после осадки при оттаивании покрывают мохоторфяным слоем; ввиду возможного попадания воды в трубы и ее замерзания не следует прокладывать кабели в трубах в плохо дренирующих грунтах.
Прокладка кабелей в вечномерзлых грунтах имеет особенности, которые являются следствием деформаций грунта. Прокладку кабелей в таких грунтах выполняют: подземную— в траншеях, кабельных каналах, насыпях, туннелях и коллекторах; надземную — в защитных коробах, галереях, по эстакадам, стенам и конструкциям зданий и инженерных сооружений, под постоянными пешеходными мостками и воздушной подвеской на опорах, причем надземная прокладка кабеля обеспечивает большую надежность в условиях эксплуатации.
Прокладка кабелей должна осуществляться с соблюдением следующих требований.
Глубину прокладки кабелей в вечномерзлых грунтах устанавливают в рабочих чертежах. Мерзлый грунт, используемый для обратной засыпки тран- шей, должен быть размельчен и уплотнен. Наличие в траншее льда и снега не допускается. Грунт для насыпи следует брать из мест, удаленных от оси трассы кабеля не ближе чем на 5 м. Грунт в траншее после осадки должен быть покрыт мохоторфяным слоем. В качестве дополнительных мер против возникновения морозобойных трещин следует применять: засыпку траншеи с кабелем песчаным или гравийно-галечниковым грунтом; устройство водоотводных канав или прорезей глубиной до 0,6 м, располагаемых с обеих сторон трассы на расстоянии 2...3 м от его оси, обсев кабельной трассы травами и обсадку кустарником.
Эксплуатация кабельных линий в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунта осложняется из-за его деформации и становится ненадежной для электроснабжения. В результате изменения по трассе кабельной линии теплового и гидрологического режимов образуются пучения. просадки, морозобойные трешины. оползни и обвалы грунта.
В указанных условиях прокладка кабеля непосредственно в земле возможна лишь в хорошо дренирующем деятельном грунте, промерзающем зимой и оттаивающем летом (песок), на глубине не менее 0,7 м. Характер кабельных работ в этих районах страны сезонный: для дренирующих грунтов — с мая по август, а слабо дренирующих (глина и др.) из-за притока талых вод — сентябрь и октябрь.
В районах со слабым сезонным протаиванием (не более 0,7 м) кабели, как правило, располагают ниже грани деятельного слоя, что вызывает ряд дополнительных мер по защите кабелей от влияния неравномерного пучения и трещинообразования: применения кабелей с проволочной броней, покрытие кабелей слоем торфа и дренирующего грунта, обвалование трассы, устройство водоотводных канав и др.
Прокладка кабеля в пучинистых грунтах: 1 — дренирующий грунт; 2 — торф; 3 — местный грунт (размельченный и тщательно уплотненный); 4 — кабели силовые; 5 — гравий или щебень; 6 и 7 — песок
Для прокладки кабелей в районах вечной мерзлоты и при больших потоках кабелей на больших заводах, где возможны их повреждения на отметках ниже нуля по техническим причинам производства, целесообразно применение эстакад. На заводах эстакады выполняют закрытыми, с защитой от прямого действия солнечных лучей. В районах вечной мерзлоты применяют открытые эстакады без защиты от солнечной радиации.
При большом числе кабелей в незначительной по длине трассе (около 50 м) с успехом внедряется стендовая заготовка сущность которой заключается в том, что в специальном помещении заготовляют мерные отрезки кабелей по расчетным измерениям со смонтированными концевыми муфтами или заделками. Заготовленные концы кабелей на специальных инвентарных барабанах доставляют на место прокладки и укладывают на готовой трассе путем перемещения барабанов.
Кабельной промышленностью освоено производство силовых кабелей в холодостойком исполнении (XJI) для районов Крайнего Севера. Срок службы таких кабелей в 2 раза больше по сравнению с кабелями в обычном исполнении.
Прокладка кабелей по болотам и заболоченным участкам в почвах, содержащих вещества, разрушительно действующие на оболочки кабелей, не рекомендуется.
При необходимости для этой цели применяют специальные кабели или используют особые меры их защиты.
Меры защиты от коррозии, а также способы крепления кабеля при прокладке по болоту (свайные стойки и др.) выполняют согласно указаниям к проекту.
Прокладка кабеля в пересыхающих торфяных болотах (при выходе торфов на поверхность) может производиться в насыпном грунте. Подсыпка должна быть выполнена по ширине на 1,5 м (в обе стороны) от крайних кабелей, а слой нейтрального грунта под кабелями и над ними должен быть не менее 0,3 м. Стволы, пни, корни по трассе удаляют.
Водные окна и места понижения плотных грунтов ниже отметки кабеля протяжением более 1 м засыпают плотными грунтами (глиной). Если последнее трудно выполнить, то переход кабелей через водные окна или места понижения плотных грунтов производят на сваях или на сваях с настилом.
Кабели над болотом могут быть проложены в охраняемых или периодически осматриваемых зонах на отметке выше стояния воды не менее чем на 0,3 м. При этом они могут быть проложены в асбестоцементных или стальных водогазопроводных трубах, в бетонных блоках длиной не менее 4...6 м, в бетонных лотках длиной 6 м, закрываемых бетонными плитами или засыпаемых нейтральным грунтом. Трубы, блоки, лотки надежно крепят к свайным основаниям.
Кабельный переход через болото на сваях: 1 — водное окно; 2 — кабель с проволочной броней; 3 — сваи; 4 — сваи с настилом
Кабельный переход через болото в насыпном грунте
Трубы должны быть надежно соединены и уплотнены на муфтах с резьбой, подмоткой пакли на сурике или специальными асбестоцементными муфтами с резиновыми кольцами. На фланцевых соединениях уплотнения выполняют прокладками из паронита, смазанного суриком или белилами. Стальные, а также асбестоцементные трубы нужно окрашивать внутри и снаружи асфальтобитумными лаками. Кроме того, снаружи можно покрыть вторым слоем тех же лаков с добавкой 20...30% алюминиевой пудры или лаком марки АЛ-177.
При переходе из болота в нормальный грунт и наоборот оставляеют запас кабеля длиной не менее 3 м в виде петли и постепенно снижают открытую трассу до уровня траншеи на расстоянии не менее 3 м от границы болота,
В табл. приведены марки кабелей, рекомендуемых к прокладке в воде.
Кабели по мостам, плотинам, дамбам прокладывают в каналах и в несгораемых трубах под пешеходной частью моста, в местах перехода с конструкции моста в грунт кабели рекомендуется прокладывать в асбоцементных трубах. Все подземные кабели при прокладке по металлическим и железобетонным мостам должны быть изолированы электрически от металлических частей моста.
Марки кабелей, рекомендуемых для прокладки в воде и шахтах
Условия прокладки | С бумажной пропитанной изоляцией в металлической оболочке | ||
при отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации | в процессе эксплуатации не подвергаются значительным растягивающим усилиям | в процессе эксплуатации подвергаются значительным растягивающим усилиям | |
В воде В шахтах | СШв, ААШв* | СБн, СБлн, СБШв, СБ2лШв, ААШв* | СКл, АСКл, ОСК, АОСК СПлн, СПШв, СПл |
* Кабель марки ААШв следует применять в шахтах, не опасных по газу.
Прокладку кабельных линий по деревянным мостам, эстакадам, причалам и пирсам выполняют только в стальных трубах. Прокладка кабелей в траншее по плотинам, дамбам, пирсам и причалам допускается на глубине не менее I м. При прокладке кабелей по мостам, эстакадам и т. п., а также при переходе с них на металлические, железобетонные устои и пересечения температурных швов железобетонных сооружений в кабелях предусматривают некоторый запас по длине для предотвращения механических повреждений кабелей вследствие могущих возникнуть в них растягивающих усилий.
Усилия тяжения на 100 м трехжильного кабеля, кг
Сечение токоведущих жил кабеля, мм2 | Напряжение, кВ | ||
1 | 6 | 10 | |
50 | 85 120 | 120 160 | 150 185 |
70 | 105 150 | 140 190 | 17Q 210 |
95 | 130 190 | 170 230 | 200 260 |
120 | 150 225 | 190 | 220 290 |
150 | 270 | 215 310 | 245 340 |
185 | 200 320 | 245 360 | 270 390 |
240 | 400 | 280 435 | 340 495 |
* В числителе — для кабелей с алюминиевыми жилами, в знаменателе — с медными жилами.