Прокладання XLPE кабелю 6-35кВ

Інструкція з прокладання кабелю 6-35кВ в ізоляції з XLPE

1. Вступ

1. Мета розробки

Метою даної роботи є розробка рекомендацій, щодо прокладання кабелю напругою від 3,6/6 кВ до 20,8/36 кВ в ізоляції з зшитого поліетилену XLPE.

1. Сфера застосування

Даний керівний документ був розроблений та є прийнятним для прокладання кабелю, виробництва заводу TELE-FONIKA Kable S.A.

1. Нормативні документи
2. Норма PN-HD 620 S1:2002(U) Енергетичний кабель у екструдованій ізоляції номінальною напругою від 3,6/6 (7,2) кВ до 20,8/36 (42) кВ.
3. Технічні умови ZN-TF 501-2002, ZN-TF 500-2002
4. Норма PN-76/E-05125 Електроенергетичні та контрольні кабельні лінії. Проектування та будівництво.
5. Норма PN-E-04700/98 Вказівки щодо проведення приймально-здавальних робіт.
6. Процедури гарантії якості PJ 7.4-05. Інструкції та документи з ними пов'язані.
7. Рекомендації виробника кабелю, щодо проведення приймально-здавальних випробувань та дані кабельних каталогів.
8. Використані терміни

Монтажний затискач (жабка) - пристрій, який використовується для механічного затискання у ньому кінців робочих жил кабелю, розташовується між кабелем та тягнучим тросом.
Кут повороту траси (траншеї) - кут між прямою напрямку траси перед поворотом та прямою напрямку траси після повороту.
Вертлюг - пристрій, який складається з двох частин з'єднаних між собою таким чином, що вони можуть обертатися одна відносно одної. Призначений для з'єднання тягнучого тросу з монтажним затискачем або кабельною панчохою для запобігання передачі обертального моменту однієї частини на іншу.
Захисні елементи - захист оболонки кабелю, збірна або нерозбірна труба, призначена для захисту кабелю від пошкодження.
Кабельна панчоха - труба, сплетена з стальних тросиків так, що при впливі тягнучої сили, щільно стискається навколо оболонки кабелю.
Кабельна направляюча - пристрій, який складається з двох роликів, розміщених під певним кутом на спільній рамі, та призначений для надання незмінного положення вісі кабелю, який розмотується з барабану.
Кабельний ролик - пристрій, який складається з одного або декількох роликів, встановлених на спільній рамі, який служить для зменшення сил тертя, що виникають під час прокладання кабелю.
Проміжний ролик - кабельний ролик, який складається тільки з одного ролика, встановленого горизонтально та призначеного для прокладання кабелю тільки на прямих відрізках траси.
Кутовий ролик - кабельний ролик, який складається з двох роликів розташованих вертикально та одного ролика розташованого горизонтально, або мінімум тільки двох вертикальних роликів. Призначений для прокладання кабелю на горизонтальних або вертикальних поворотах траси.
Захисний ролик - кабельний ролик, який складається з чотирьох роликів, розміщених таким чином, що вони зображують квадрат, призначений для прокладання кабелю під перешкодами (наприклад, під трубами) та для підтримки заданого положення кабелю, який спрямовується в перехід.
Пучок кабелю - три одножильних паралельно прокладених кабелі, які разом формують трьохфазне коло та зібрані разом за допомогою затискачів (бандажів).
Кут повороту траси (траншеї) - відрізок, на якому змінюється напрямок траси (траншеї) у горизонтальній або вертикальній площині.
Допоміжне обладнання - засоби, призначені для зменшення небезпеки пошкоджень, пов'язаних з ручним переміщенням предметів, вантажів, а також для полегшення виконання будівельних робіт (наприклад троси, ланцюги, підвіски, захвати, лебідки, візки...).

2. Вихідні дані

1. Вимоги до прокладання кабелю

Умови та способи прокладання кабелю повинні відповідати вимогам норм PN-76/E- 05125, PN-HD 620 та Розпорядженню Міністра Інфраструктури від 06.02.2003 року з питань безпеки та гігієни праці при виконанні будівельних робіт, а також, вони повинні відповідати вимогам даного керівництва та діючих ПТБ.

1. Властивості матеріалів
2. Кабель

Конструкція та властивості прокладеного кабелю повинні відповідати технічним умовам виробника кабелю. Кожний прокладений відрізок кабелю (будівельна довжина) повинен мати протокол випробувань (сертифікат якості) з обов'язковою вказівкою дати проведення випробування.

1. Арматура

Для підключення (кінцеві муфти) та з'єднання кабелю (з'єднувальні муфти) необхідно використовувати арматуру, рекомендовану виробником кабелю.

1. Захисні елементи, що використовуються для прокладання кабелю у ґрунті

Рекомендується використовувати труби з твердого поліетилену - РЕН(HDPE) з поверхнею червоного кольору. У разі виконання переходів довжиною більше заводських довжин труб (6м), такі відрізки необхідно з'єднувати між собою за допомогою еластичних герметичних манжет.
2.2.4 Розбірні захисні елементи

В якості розбірних захисних елементів рекомендується використовувати поздовжньо-роздільні труби з твердого поліетилену - РЕН(HDPE) з поверхнею червоного кольору. Для запобігання розкриванню труб, які прокладаються у ґрунті, їх необхідно закріпити між собою бандажем з клейкої стрічки (стрічки, армованої скловолокном) шириною 25мм (аналог стрічки Scotch 45 фірми 3М) або трьома витками мідного проводу з проміжками між витками 1 м. Повздовжні та поперечні розрізи труб повинні бути герметично ущільнені матеріалами згідно п. 5.2.7.
Допускається нарощування розбірних труб однакового типу по довжині так, щоб з'єднання верхніх частин було зміщено мінімум на 0,5м по відношенню до місця з'єднання нижніх частин. Виступаючі на кінцях зайві частини труби необхідно зрізати.
Розбірні труби використовуються в місцях схрещення кабелів між собою та перетину з іншими інженерними спорудами, також рекомендується використовувати при підведенні живлення до будівельних майданчиків, під кіосками та спорудами без постійного фундаменту.

1. Захисні елементи при прокладанні на повітрі

Як захисний елемент у місцях виходу кабелю з ґрунту на несучі конструкції (наприклад, опори ПЛ) необхідно використовувати труби з твердого поліетилену - РЕН(HDPE), стійкого до впливу ультрафіолету.

1. Внутрішній діаметр захисних елементів

Внутрішній діаметр захисних елементів (труб) повинен бути не менше 50мм,або як мінімум:

1. 1,5D (D - зовнішній діаметр прокладеного кабелю);
2. 3S (S - сума поперечних перерізів 3-ох фаз, які складають пучок кабелю).
3. Ущільнюючі матеріали

Для ущільнення кабелю в отворах та розбірних захисних елементах, необхідно використовувати матеріали, стійкі до впливу вологи, які не приносять шкоди прокладеному кабелю та захисним елементам. Рекомендується використовувати:

1. пластичні маси на основі силіконового каучуку - для повздовжнього ущільнення розбірних захисних елементів (п. 2.2.4);
2. стрічку, що здатна до самовулканізації, шириною мінімум 38мм з властивостями не гіршими, ніж у стрічки Scotch VM 3M - для ущільнення поперечних країв розбірних захисних елементів по п.2.2.4.;
3. поліуретанову піну, стійку до впливу вологи - для ущільнення кабелю у отворах труб;
4. труби або термоусаджувальну стрічку вкриту клеєм - для ущільнення кабелю в отворах та для з'єднання між собою розбірних елементів;
5. труби або термоусаджувальні заготовки, стійкі до впливу ультрафіолетового випромінювання, при виході кабелю з ґрунту на несучі конструкції - для ущільнення отворів труб з проложеним кабелем або пучком кабелів.

Даний матеріал повинен охоплювати кабель або пучок кабелів по всьому периметру та по довжині не менше ніж 10см. При вводі кабелів у споруди, місце вводу повинно бути герметичним (захищеним від потрапляння газу).

1. Матеріали для зменшення сил тертя кабелю при протягуванні через труби і проходи

Як матеріал для зменшення сили тертя кабелю, який прокладається в трубах, кабельних проходах, необхідно використовувати кабельні змащувачі або рідкі матеріали, які не впливають негативно на труби, оболонку кабелю та стінки проходів, а також біологічно швидко розкладаються.

1. Паски для стягування, збирання трьох фаз кабелю у трикутну схему
   
   У випадку зв'язування кабелю прокладеного в ґрунті у ролі пасків для стягування трьох одножильних кабелів у пучки необхідно використовувати кабельні паски не гірші, ніж паски типу ОКЗ, СТ або відрізки самоклейкої стрічки, армованої скловолокном, з властивостями не гіршими, ніж у стрічки Scotch 45 3M. У разі зв'язування кабелю при виході з землі( перехід КЛ/ПЛ), також можна використовувати шматки самокпейкої стрічки чорного кольору, армованої скловолокном та стійкої до впливу зовнішніх факторів, шириною 25мм, з властивостями не гірше ніж Scotch 890 3M.
   2.3 Властивості обладнання та допоміжного інструменту для прокладання кабелю
   2.3.1 Кабельні лебідки
   Кабельна лебідка повинна приводитись в рух за допомогою двигуна внутрішнього згорання або від електродвигуна, мати плавне регулювання швидкості протяжки кабелю та повинна бути обладнана наступними пристроями:

1. автоматичний обмежувач сили натягу, котрий самостійно вимикає привід лебідки у разі перевищення попередньо встановленого зусилля;
2. реєстратор діючої величини сили натягу кабелю, котра записується у вигляді графіку сили в залежності від довжини кабелю, що прокладається.

2.3.2 Кабельні ролики

Ролики та рами роликів повинні бути виготовлені з твердого алюмінію або з оцинкованої сталі. Вісі роликів повинні бути встановлені на підшипниках, захищених від попадання вологи та бруду.
Діаметр валика кабельного ролика в самій вузькій частині повинен бути не менше 80мм. У кабельних кутових роликах відстань між сусідніми вісями не повинна перевищувати 0,35м.

1. Кабельна направляюча

Кабельна направляюча повинна складатися з двох металічних роликів з діаметром валика в самій вузькій частині не менше 80мм, встановлених на спільній металевій рамі так, щоб вісі труб утворювали рівнобедрений трикутник з кутом основи рівним 120оС

1. Кабельні панчохи

Кабельні панчохи повинні виготовлятися з гнучких стальних тросиків, сплетених між собою у виді трубки так, щоб при впливі сили натягу, панчоха затискала поверхню оболонки кабелю. З одної сторони панчохи повинна бути одна або дві провушини для кріплення тягнучого тросу. Довжина плетеної частини панчохи повинна бути не менше 1 м.
2.3.5 Монтажні затискачі (жабки)
Монтажні затискачі повинні виготовлятися з металу, мати зовнішній діаметр не більше 80мм, гарно затискати робочу жилу, витримувати відповідну величину сили натягу кабелю.

1. Вертлюги

Вертлюги повинні бути виготовлені з металу, мати зовнішній діаметр не більше 60мм та мати з обох сторін вушка для кріплення. Обидві частини вертлюга повинні так з'єднуватися між собою, щоб вони прокручувалися при надходженні на них сили натягу та не передавали обертальний момент з одної частини вертлюга на іншу.

1. Пристрій для очищення та перевірки переходів

Щітки, призначені для очищення проходів та труб від різних типів забруднень, таких як ґрунт, повинні виготовлятися з пластмас, мати форму валика з вушками для кріплення з обох сторін.
Зовнішній діаметр щітки повинен бути на 5мм більшим, ніж внутрішній діаметр проходу(труби), а довжина - більшою, ніж три її діаметри.
Валики для перевірки однорідності проходів повинні виготовлятися з металу та мати з обох сторін вушка для кріплення. Зовнішній діаметр валику повинен бути на 10мм меншою, ніж внутрішній діаметр проходу, а довжина - більшою ніж, три її діаметри.

1. Змащування проходок

Для змащення проходок використовується пристрій, який складається з двох поліруючих нитяних дисків, насаджених на металічну вісь та має з обох сторін вушка для кріплення. Зовнішній діаметр диску повинен бути на 5мм більшим внутрішнього діаметру проходки

1. Захист кінців кабелю від проникнення вологи

При зберіганні, транспортуванні та прокладанні, обидва кінці кожного відрізку(довжини) кабелю повинні(незалежно від атмосферних умов) добре захищатися від потрапляння вологи за допомогою термоусаджувальної капи, що щільно прилягає до поверхні оболонки кабелю та закриває кабель на 50мм від краю.
При протягуванні кабелю за робочу жилу за допомогою монтажного затискача (жабки), захист кінця кабелю від потрапляння вологи повинно бути виконано мінімум двома шарами клейкої або самовулканізуючої ізоляційної стрічки, щільно намотаної на довжину не менше 30мм на корпус затискача та на поверхню оболонки кабелю.

1. Доставка кабелю на місце прокладання
2. Спосіб доставки

Кабель повинен поставлятися на місце прокладання на кабельних барабанах. У разі перемотки кабелю на інший барабан, зовнішній діаметр шийки барабана повинен бути не менше 30-ти діаметрів кабелю. Відстань між верхнім шаром намотаного кабелю та щокою барабану повинна бути не меншою, ніж 10см. Обидва кінці намотаного кабелю повинні бути прикріплені до внутрішньої сторони щоки барабану так, щоб кінці кабелю не виступали за край щоки.

1. Транспортування кабелю

Барабани з кабелем рекомендується перевозити на місце їх прокладання на кабельних транспортерах(візках), котрі дозволяють виконувати завантаження та розвантаження барабанів без використовування допоміжної вантажопідйомної техніки, наприклад крану. У разі перевезення кабелю в кузові автомобіля або причепі, барабан повинен бути встановлений вертикально, та повинен бути закріплений так, щоб в процесі транспортування він не міг перекинутися або зміститися.
Розвантаження барабану з автомобіля рекомендовано виконувати за допомогою крана. Вільне скатування або скидання барабанів з кабелем з автомобіля на поверхню землі ЗАБОРОНЕНО!
У разі транспортування на місце прокладання попередньо розігрітого кабелю взимку, час транспортування повинен бути мінімальним, не більше одної години, а барабан з кабелем або бухта кабелю, повинні бути вкриті брезентом або матеріалом з пластмас, що не дозволять кабелю сильно охолонути .
2.5.3 Перекочування барабанів з кабелем
У разі неможливості підвезення барабанів з кабелем безпосередньо до місця прокладання, барабан з кабелем дозволяється перекочувати на короткі відстані по поверхні вулиці або по поверхні звичайного ґрунту, але при умові, що поверхня по якій перекочується барабан рівна та не має виступаючих нерівностей, а по м'якому ґрунті перекочувати можна тільки по спеціально укладених дошках або плитках, для запобігання вгрузання щік барабану у ґрунт. Барабан необхідно перекочувати у напрямку, вказаному стрілкою на щоці барабану (у напрямку протилежному до напрямку розмотування кабелю)
2.6 Температура навколишнього середовища та температура кабелю при прокладанні

1. Температура повітря

Рекомендується так планувати прокладання кабелю, щоб навколишня температура була вище нуля.
Кабель дозволяється прокладати при температурі нижче нуля тільки у випадку коли зовнішня температура не нижче вказаної в п. 2.6.2

1. Температура кабелю

Температура кабелю в момент прокладання повинна бути не нижчою, ніж: -5оС - для кабелю у ПВХ оболонці; -10оС - для кабелю в XLPE оболонці.
Якщо температура кабелю нижче мінімальної, то кабель перед прокладанням потрібно попередньо підігріти до такої температури, щоб протягом всього періоду прокладання, температура кабелю не опустилася до вищевказаних показників.

1. Підігрів кабелю

Підігрів кабелю, намотаного на барабан або змотаного у бухти, рекомендується виконувати, розмістивши його у приміщенні, де температура повітря становить не менше 25оС, на час не менше 36 годин.
Допускається підігрів кабелю безпосередньо на місці прокладання, при умові що кабель розміщено у спеціальному наметі (кожусі),куди подається нагріте повітря.

1. Вимірювання температури кабелю

Вимірювання температури кабелю рекомендується проводити, вимірюючи температуру оболонки верхніх витків кабелю (намотаного на барабан або змотаного у бухту) за допомогою оптичного вимірювача температури(пірометра) прийнявши нижню межу вимірювань рівну -20оС. Вимірювання слід виконати мінімум в трьох протилежних пунктах окружності барабану (бухти), а в якості величини температури кабелю, прийняти мінімальну температуру з трьох виконаних вимірів
2.7 Згинання кабелю

Згинання кабелю що прокладається, слід виконувати тільки в крайніх випадках, при цьому радіус згинання повинен бути максимально великим, але не менше:

1. 15*D- у разі прокладання кабелю з повздовжнім ущільненням або без нього;
2. 25*D- у разі прокладання кабелю з повздовжнім та поперечним ущільненням (D- зовнішній діаметр кабелю).

2.8 Допустиме механічне навантаження на кабель

2.8.1 Сили натягу

Під час протягування кабелю за його кінець, використовуючи монтажний
затискач(жабку або кабельну панчоху), максимально допустима сила натягу Fd не повинна бути вищою ніж:

де:
σ =50N/mm2 у разі кабелю з мідними жилами; σ =30N/mm2 у разі кабелю з алюмінієвими жилами;
S -сума номінальних перерізів робочих жил без урахування перерізу зворотних жил.
2.8.2 Сили здавлювання
Максимальна сила притискання кабелю до роликів, розміщених на поворотах траси не повинна перевищувати допустимі значення

2.9 Прокладання одножильного кабелю
Три одножильних кабелі, які разом складають трьохфазну кабельну лінію, повинні бути розміщені і закріплені:

1. в трикутну схему - прокладання кабелю в ґрунті та на дні каналу, на кабельних драбинах
2. в одній площині - прокладання на вертикальних відрізках стін, але при цьому площина прокладання трьох одножильних кабелів повинна бути паралельна площині стіни

У каналах допускається прокладання трьох одножильних кабелів, які утворюють трьохфазне коло. Відстань між сусідніми фазами повинна бути рівною зовнішньому діаметру кабелю, якщо це необхідно для гарантування потрібного струмового навантаження кабелю.