Способы прокладки кабелей напряжением 6 - 10 кВ

Кабельные линии прокладывают в местах, где затруднено сооружение ВЛ, например в стесненных условиях на территории предприятия, на переходах через сооружения и т.п. Кабельные линии более надежны, лучше обеспечивают безопасность людей, чем воздушные линии, дают большую экономию территории, могут применяться при любых природных и атмосферных условиях. Однако стоимость кабельных линий в 2÷3 раза выше, чем ВЛ, при номинальном напряжении 6÷35 кВ и в 5-8 раз – при напряжении 110 кВ.

Кабельные прокладки напряжением 6÷10 кВ применяются на предприятиях небольшой и средней мощности и в городских сетях.

Способ и конструктивное выполнение прокладки выбираются в зависимости от числа кабелей, условий трассы, наличия или отсутствия взрывоопасных газов тяжелее воздуха, степени загрязненности почвы, требований эксплуатации, экономических факторов и т.п. (таблица 7.1).

Трасса кабельных линий выбирается кратчайшей с учетом наиболее дешевого обеспечения их защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от повреждений при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле. Прокладка кабелей может осуществляться несколькими способами: в траншеях, каналах, туннелях, блоках, эстакадах.

Внутри кабельных сооружений и производственных помещений предусматривают прокладку кабелей на стальных конструкциях различного исполнения (рисунок 7.14): на настенных конструкциях, лотках, в коробах, укрепленных на стенах.

Трасса кабельных линий выбирается кратчайшей с учетом наиболее дешевого обеспечения их защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от повреждений при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле. Прокладка кабелей может осуществляться несколькими способами: в траншеях, каналах, туннелях, блоках, эстакадах.

Внутри кабельных сооружений и производственных помещений предусматривают прокладку кабелей на стальных конструкциях различного исполнения (рисунок 7.14): на настенных конструкциях, лотках, в коробах, укрепленных на стенах.

Таблица 7.1 – Области применения силовых кабелей с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией при отсутствии механических воздействий и растягивающих усилий в процессе эксплуатации

Место прокладки	Условия среды	Кабели с бумажной изоляцией	Кабели с пластмасссовой и резиновой изоляцией
Корро-зийная активность	Блуж- даю- щие токи
В земле (траншеях)	низкая	нет	ААШв, АСБ ААШп, ААБл,	ААВГ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ, АВВБ, АПВБ, АПсВБ, АППБ, АПвПБ, АПсПБ, АПБбШв, АПвБбШв, АВБбШв, АВБбШп, АПсБбШв, АПАШв, АПАШп, АВАШв, АПсАШв, АВРБ, АНРБ, АВАБл, АПАБл
есть	ААШв, ААШп, ААБ2л, АСБл
средняя	нет	ААШв, ААШп, ААБл, ААБ2л, АСБ, АСБл
есть	ААШв, ААШп, ААБв, ААБ2л, АСБ2л, АСБл
высокая	нет	ААБ2лШв, ААБ2лШп, ААБл, ААБ2л, ААБв
есть	ААШп, ААБв, АСБ2лШв, АСБ2л
В помещениях (туннелях, каналах и др.): сухих	нет	нет	ААШв, ААГ	АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПвВГ, АПВГ, АПвсВГ, АПсВГ
сырых	слабая	нет	ААШв
средняя и высокая	нет	ААШв, АСШв
пожароопасных	нет	нет	ААШв, ААГ	АВВГ, АВРГ, АПсВГ, АПвсВГ, АНРГ, АСРГ
во взрывоопасных зонах	нет	нет	СБГ, СБШв	ВВГ, ВРГ, НРГ, СРГ

Примечание. П – полиэтиленовая; Пс – из самозатухающего полиэтилена; Пв – из вулканизуемого полиэтилена; Пвс – из вулканизуемого самозатухающего полиэтилена; Н – из найритовой (негорючей) резины; Ш – шланг; л, 2л – усиленная и особо усиленная подушка под оболочкой.

а - на настенных конструкциях; б - на перфорированных лотках; в - в коробах

Рисунок 7.14 - Конструктивное выполнение кабельных прокладок

Прокладка кабелей в траншеях является наиболее простым способом (рисунок 7.15). Она экономична по расходу цветного металла, так как допустимые токи на кабели больше (примерно в 1,3 раза) при прокладке в земле, чем в воздухе. Однако по ряду причин этот способ не получил широкого применения на промышленных предприятиях. Прокладка в траншеях не применяется:

· на участках с большим числом кабелей;

· при большой насыщенности территории подземными и наземными технологическими и транспортными коммуникациями и другими сооружениями;

· на участках, где возможно разлитие горячего металла или жидкостей, разрушающе действующих на оболочку кабелей;

· в местах, где возможны блуждающие токи опасных значений, большие механические нагрузки, размытие почвы и т. п.

Опыт эксплуатации кабелей, проложенных в земляных траншеях, показал, что при всяких разрытиях кабели часто повреждаются. При прокладке в одной траншее шести кабелей и более вводится очень большой снижающий коэффициент на допустимую токовую нагрузку. Поэтому не следует прокладывать в одной траншее более шести кабелей. При большом числе кабелей предусматриваются две рядом расположенные траншеи с расстоянием между ними 1,2 м.

Земляная траншея для укладки кабелей должна иметь глубину не менее 800 мм. На дне траншеи создают мягкую подушку толщиной 100 мм из просеянной земли. Глубина заложения кабеля должна быть не менее 700 мм. Ширина траншеи зависит от числа кабелей, прокладываемых в ней. Расстояние между несколькими кабелями напряжением до 10 кВ должно быть не менее 100 мм. Кабели укладывают на дне траншеи в один ряд. Сверху кабели засыпают слоем мягкого грунта. Для защиты кабельной линии напряжением выше 1 кВ от механических повреждений ее по всей длине поверх верхней подсыпки покрывают бетонными плитами или кирпичом, а линии напряжением до 1 кВ - только в местах вероятных разрытий.

Трассы кабельных линий прокладываются по непроезжей части на расстоянии не менее: 600 мм от фундаментов зданий, 500 мм до трубопроводов, 2000 мм до теплопроводов.

Прокладка кабелей в железобетонных каналах может быть наружной и внутренней (рисунок 7.16). Этот способ прокладки более дорогостоящий, чем в траншеях. При канализации вне цехов на неохраняемой территории каналы прокладываются под землей на глубине 300 мм и более. Глубина канала не более 900 мм. На участках, где возможно разлитие расплавленного металла, жидкостей или других веществ, разрушительно действующих на оболочки кабелей, кабельные каналы применять нельзя.

Рисунок 7.15 - Прокладка кабелей в траншее	Рисунок 7.16 - Прокладка кабелей в канале

Прокладка кабелей в туннелях удобна и надежна в эксплуатации, но она оправдана лишь при большом числе (более 30÷40) кабелей, идущих в одном направлении. Например, этот способ применяют на главных магистральных линиях для связей между главной подстанцией и распределительной, и в других аналогичных случаях.

Туннели бывают проходные (рисунок 7.17) высотой 2100 мм и полупроходные высотой 1500 мм. Полупроходные туннели допускаются на коротких участках (до 10 м) в местах, затрудняющих прохождение туннелей нормальной высоты. Глубина заложения туннеля от верха покрытия принимается не менее 0,7 м.

Прокладка кабелей в блоках (рисунок 7.18) надежна, но наименее экономична как по стоимости, так и по пропускной способности кабелей. Она применяется только тогда, когда по местным условиям прокладки недопустимы более простые способы прокладки, а именно: при наличии блуждающих токов, при агрессивных грунтах, вероятности разлива по трассе металла или агрессивных жидкостей и др.

Рисунок 7.17 - Прокладка кабелей в туннеле

а - для прокладки в сухих грунтах; б - для прокладки во влажных и насыщенных водой грунтах; 1 - кирпич; 2 - железобетонная панель; 3 - окрасочная гидроизоляция; 4 - бетон; 5 - оклеенная гидроизоляция Рисунок 7.18 - Блоки из железобетонных панелей

Блочную канализацию кабелей следует переводить в траншею или канал во всех случаях, когда это возможно по условиям трассы.

Тип кабельных блоков выбирается в зависимости от уровня грунтовых вод, их агрессивности и наличия блуждающих токов.

Прокладка кабелей в галереях (рисунок 7.20) и открытых эстакадах (рисунок 7.19) применяется при больших потоках кабелей. Можно также использовать стены зданий, в которых нет взрыво- и пожароопасных производств.

а – проходная односторонняя на отдельной опоре; б – двусторонняя; 1 – стационарные

солнцезащитные панели; 2 – съемная солнцезащитная панель; 3 – кабельная полка

Рисунок 7.19 - Кабельные эстакады

а – односторонняя; б – двусторонняя; 1 – кабельная полка; 2 – солнцезащитные панели

Рисунок 7.20 - Кабельные галереи

Прокладка кабелей на эстакадах и в галереях целесообразна:

· на химических, нефтехимических, металлургических и других заводах, территории которых насыщены различными подземными коммуникациями;

· на предприятиях с большой агрессивностью почвы;

· в местах, где возможно значительное скопление при подземных способах прокладки (каналы и туннели) взрывоопасных газов тяжелее воздуха.

7.4. Токопроводы напряжением 6 ÷ 35 кВ

Токопроводы напряжением 6÷35 кВ применяются на промышленных предприятиях при больших удельных плотностях нагрузки, концентрированном расположении крупных мощностей и при размещении потребителей, благоприятном для осуществления магистрального питания. Основными отраслями промышленности, в которых широкое применение находят токопроводы, являются черная и цветная металлургия и химия. Токопроводы имеют ряд преимуществ по сравнению с кабельными прокладками. Они позволяют заменять кабели высокого напряжения неизолированными алюминиевыми шинами или проводами, экономить свинец и алюминий, идущий на оболочки кабеля, а также изоляционные материалы. Индустриализуются монтажные работы по сетям, так как на монтаж поступают готовые секции токопроводов. Кроме того токопроводы имеют значительно большую способность к перегрузке, чем кабельные линии, из-за отсутствия горючей изоляции.

Обследования работающих токопроводов различных типов показали, что токопроводы значительно надежнее кабельных прокладок.

Сведения о применении токопроводов в выгодном диапазоне мощностей и длин, приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Диапазон мощностей и длин, при которых выгодно применение токопроводов

Номинальное напряжение, кВ	Мощность, МВА	Предельная длина, км
	15 ÷ 20 25 ÷ 35 Более 35

При меньших мощностях токопроводы не имеют преимуществ перед кабельной канализацией.

Помимо электрических параметров (напряжение, ток, сопротивление), токопроводы различаются по исполнению в отношении условий прикосновения к токоведущим частям, а также рядом конструктивных характеристик (тип, расположение фаз, изоляция и т.д.).

По условиям прикосновения к токоведущим частям различают токопроводы открытые, защищенные и закрытые. Защищенные и закрытые токопроводы обычно находят применение в сетях напряжением до 1 кВ, монтируемых внутри промышленных объектов (п. 5.1.1)

В сетях напряжением 6 ÷ 35 кВ применяются открытые токопроводы.

Открытые токопроводы с жесткой несимметричной ошиновкой. Шины токопроводов изготовляют из алюминия или из его сплавов. При силе тока до 2000 А пакет шин состоит из плоских шин, а при силе тока больше 2000 А - из шин швеллерного профиля. Конструкция открытого токопровода с вертикально расположенными опорными изоляторами для наружной установки приведена на рисунке 7.21. Этот токопровод имеет высокую стоимость строительной части, а также создает значительную несимметрию напряжения вследствие разной индуктивности фаз.

Открытые токопроводы с жесткой симметричной ошиновкой. Жесткие шины токопровода закреплены на опорных изоляторах по вершинам равностороннего треугольника (рисунок 7.22). Это исполнение токопровода выгодно отличается от исполнений рассмотренных выше токопроводов пониженной величиной дополнительных потерь мощности, симметрией напряжений и меньшей стоимостью.

Жесткие токопроводы имеют небольшие пролеты между точками крепления шин, следовательно, большее число пунктов изоляции и контактных соединений.

Гибкие токопроводы (рисунок 7.23) выполняют на отдельно стоящих металлических опорах, т.е. практически представляют собой воздушные линии с большими сечениями проводов. Величина пролета в них резко увеличена по сравнению с жестким токопроводом, однако гибкие токопроводы требуют больше места для прохождения на промышленной площадке, чем жесткие. Ширина полосы территории, занимаемой двухцепным гибким токопроводом вместе с его молниезащитными устройствами, составляет 24 м. Поддерживающие гирлянды крепятся на высоте 15 м от уровня земли.

Унифицированные гибкие шинопроводы имеют следующее число алюминиевых проводов А600 на фазу: 4, 6, 8, 10. Их пропускная способность по силе тока составляет соответственно 4080, 6120, 8160, 10 200 А.

Гибкий токопровод с междуфазными и фазными распорками может быть применен при ударном токе к.з. до 400 кА.

Гибкие токопроводы стоят дешевле жестких при равной мощности благодаря применению подвесной изоляции вместо опорной, меньшему числу изоляторов и сокращению потерь в деталях крепления.

Рисунок 7.21 - Жесткий несимметричный шинопровод напряжением 6÷10 кВ	Рисунок 7.22 - Жесткий симметричный шинопровод напряжением 6÷10 кВ	Рисунок 7.23 - Гибкий симметричный шинопровод напряжением 10 кВ

Дата добавления: 2014-01-04