Техническое обслуживание кабельных линий необходимо в любом случае так как оно гарантирует длительность эксплуатации. Не только сами кабели, но и соединительная и запорная арматура, установленное оборудование, аппаратура должны не только соответствовать нормам, но и постоянно поддерживаться в этом состоянии.

Прокладываются трассы на нужном удалении от оврагов, обрывов, водоемов. Некоторые грунты требуют укрепления, во избежание обвалов и оползней, так как они могут изменить глубину залегания, определенную проектом, что недопустимо.

Когда трасса пересекает дороги, иные инженерные сети, кабеля укладываются в основной трубе и дополнительно защищают дополнительной трубой. В тех местах трассы, где она особенно уязвима непременно устанавливаются предупреждающие обозначения. Наземные части трассы защищают путем обваловки, обкладывая дерном и засевая травой.

Что подразумевает правильная эксплуатация кабельных линий связи

Процесс эксплуатации кабельных линий означает, что объект гарантированно характеризуется:

• бесперебойной работой сооружений, включая опасные, чрезвычайные, особо сложные условия;
• содержанием их в состоянии, соответствующим действующим технормам и нормам безопасности;
• выполнением всех нормативов, касательно вопросов техники эксплуатации;
• повышением доходности предприятий, за счет снижения затрат на непредвиденные ремонты и дополнительную обслугу;
• внедрением инновации, новой техники и оборудования;
• обязательным и своевременным техническим обслуживанием кабельных линий связи.

Объем, методы, состав и график тех обслуги устанавливаются и изменяются индивидуально для каждого объекта от его протяженности, состава и технических характеристик.

Техническое обслуживание кабельных линий. Методы и организация производства

Применение того или иного метода зависит и от сезонного состояния, и от оснащенности участка, и от многих других факторов.

Существует три метода техобслуживания:

1. Централизованный, в котором весь персонал сосредоточен в контрольном управлении. В этом случае производится моторизованный осмотр. Создаются и активно работают спецбригады, с обеспечением современными средствами связи и передвижения.
2. Децентрализованный (участковый) – применим если нет никакой реальной возможности производить полный осмотр. Трасса разбивается на участки, за каждым из которых закрепляется обслуживающая бригада, располагающаяся в непосредственной близости к обслуживаемому участку.
3. Комбинированный. Когда обслуживание разных частей трассы производится с применением того и другого метода.

Принципы осуществления технического обслуживание кабельных линий связи

Техобслуживание, так же как и для многих других систем и сетей, осуществляется двух видов:

• текущее;
• планово-предупредительное.
• Производятся оба вида техобслуживания, включающие в себя:
• технадзор исправностью и соблюдением правил обеспечения охраны и создания всех условий для безопасности как самой трассы, так и всех ее частей;
• профилактика возникновения неисправностей;
• контроль стабильности характеристик кабелей;
• мелкий ремонт;
• обеспечение постоянного аварийного содержания запасов материалов;
• обычное и оперативное устранение аварий и повреждений;
• поддержание механизмов и другого вверенного имущества в надлежащем состоянии;
• установка и поддержание в должном количестве и состоянии предупредительных знаков;
• подготовительные работы к смене сезона, обеспечение безопасности при осуществлении подрывных, земляных, гидроочистительных и строительных работ в зоне залегания линий.

Все действия и данные касающиеся произведения техобслуживания регистрируются в специальном журнале.

Техническое обслуживание и ремонт. Для обеспечения бесперебойной работы кабельных линий и сетей автоматики, телемеханики и связи на дистанциях сигнализации и связи организуют бригады кабельщиков и кабельные цехи. Работники кабельного цеха наблюдают за техническим состоянием кабельных линий и сетей, ремонтируют кабель, оконечные и промежуточные устройства, подземные колодцы и каналы кабельной канализации, подготавливают кабельное хозяйство к работе зимой, а также устраняют повреждения в кабелях.

Плановые и контрольные электрические измерения всех видов кабеля на дистанциях, имеющих большие кабельные сети, осуществляют работники измерительной группы РТУ.

Установлен определенный порядок технического обслуживания и капитального ремонта.

При текущем обслуживании кабельных линий проверяют состояние трассы кабеля, кабельных сооружений, кабельной арматуры (шкафов, боксов, плинтов, различных муфт и т. д.) и выявленные дефекты устраняют. Следят за тем, чтобы на трассе прокладки кабеля не проводились не согласованные заранее земляные работы, устраняют повреждения, проводят мероприятия по защите кабеля от коррозии и т. д. Более сложные и трудоемкие работы, которые не могут быть выполнены персоналом, проводящим текущее обслуживание, выполняют при капитальном ремонте кабельных линий.

Капитальный ремонт осуществляют по заранее составленным проектам и сметам. В сметы включают перекладку и замену отдельных участков кабелей с пониженным сопротивлением изоляции жил, которые не поддаются восстановлению. Работы по капитальному ремонту планируют заблаговременно и выполняют специальными бригадами по трудоемким работам.

На дистанциях, имеющих телефонную канализацию, при капитальном ремонте переустраивают ветхие кабельные колодцы, восстанавливают поврежденные каналы и дополнительно прокладывают каналы из асбестоцементных труб.

Планом капитального ремонта предусматривают углубление кабельной траншеи на отдельных участках, подключение к кабелю воздушного давления. Проводят работы по защите от электрической и почвенной коррозии с включением дренажей, заменяют замерные столбики, ремонтируют или заменяют неисправные боксы, заменяют нетиповые люки на типовые, принимают меры для изоляции колодцев от попадания воды и т. д.

По окончании работ отремонтированные участки кабельной линии принимает специальная комиссия.

Рис. 96. Схема установки типа УСКД-1

кабеля возникают из-за проникновения в него влаги при нарушении герметичности оболочки вследствие коррозии, нарушения правил прокладки, недоброкачественной пайки кабельных муфт и механических повреждений, вызванных смещениями грунта или небрежными земляными работами на трассе кабеля. Для предохранения кабеля от проникновения в него влаги при нарушении целости оболочки кабельные линии содержат под постоянным избыточным давлением, что позволяет контролировать герметичность оболочки и определять место ее повреждения. Кроме этого, при незначительных повреждениях оболочки поток газа, выходящего в месте ее повреждения, препятствует проникновению внутрь кабеля влаги, что повышает надежность кабельных линий.

При содержании кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную линию делят на герметизированные участки, называемые газовыми секциями. Для кабелей многоканальной связи длина секций, как правило, равна длине усилительного участка высокочастотных цепей. По концам газовой секции, а также на всех ответвлениях от магистрального кабеля устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовых секций создают избыточное газовое давление.

Существуют две системы содержания кабелей под избыточным давлением: с автоматическим и периодическим наполнением кабелей газом. На кабельных линиях многоканальной связи МПС наибольшее распространение получила система с автоматическим наполнением. В этой системе по концам газовой секции размещают автоматические контрольно-осушительные установки АКОУ, а в последнее время - установки УСКД. В качестве газа используют сухой воздух.

Установка типа УСКД-1 (рис. 96) обеспечивает автоматическую подачу в кабель сухого воздуха, контроль за расходом газа, подачу сигнала о нарушении герметичности и понижении давления в баллоне с газом. Из баллона 1 высокого давления (10, 15 или 20 МПа) (или от компрессора) через осушительную камеру высокого давления 2 газ подается в редуктор 4 с обратным клапаном (обратный клапан необходим для отключения баллона от установки при снижении давления до 2 МПа), потом в редуктор низкого давления 5, на выходе которого образуется стабильное давление 50+ 2 кПа, поддерживаемое автоматически при расходе газа не более 3 м/мин. Далее газ проходит через осушительную камеру низкого давления 12, пневматический сигнализатор 6 и блок ротаметров 7. В блоке ротаметров после прохода через индикатор влажности 10 газ поступает в ротаметры 9 для контроля за расходом газа каждым кабелем и через штуцера 8 - в кабели. Безопасность работы установки обеспечивается предохранительными клапанами. Сигнализация контроля герметичности кабеля осуществляется с помощью пневматического сигнализатора 6, а сигнализация снижения давления в баллоне - электроконтактным манометром 3. Манометр 11 контролирует давление газа, подаваемого в кабель.

Аппаратура типа УСК.Д-1 предусматривает подключение воздушного контрольного прибора типа ВКП-1 для определения района не-герметичности оболочки кабеля по расходу газа.

Точное определение места повреждения оболочки устанавливают с помощью индикаторных газов. Для этого в муфту, ближайшую к границе поврежденного участка, впаивают вентиль и снижают избыточное давление (на 20-30 мин открывают вентиль). В течение 5-10 мин в кабель вводят фреон под давлением 50-60 кПа. Для обеспечения движения газа вдоль кабеля нагнетают сухой воздух под давлением 50-60 кПа. Через 12-15 ч после введения фреона начинают обследовать трассу, для чего предварительно через 1,5-2 м над кабелем устраивают шурфы диаметром 2 см и глубиной 25-30 см. С помощью течеискателя (прибор, реагирующий на присутствие фреона) берут пробу воздуха в шурфах. Максимальная концентрация газа будет непосредственно над местом повреждения кабеля.

Наиболее характерным повреждением кабеля, находящегося в эксплуатации, является постепенное или резкое понижение сопротивления изоляции между жилами кабеля и между жилами и землей (металлической оболочкой). Причиной возникновения этих повреждений является проникновение в кабель влаги, если он не содержится под постоянным воздушным давлением. Наблюдаются также такие повреждения, как обрыв одной или нескольких жил кабеля, замыкание части жил между собой или со свинцовой оболочкой.

Сначала необходимо точно определить место повреждения. В случае если кабель находится под избыточным воздушным давлением, при системе с автоматической подачей газа достаточно знать количество доз газа, поданных в кабель при повреждении его оболочки. Это определяют с помощью автоматических дозаторов установок АКОУ или УСКД, размещенных на станциях, ограничивающих поврежденный участок кабеля. Если кабель не содержится под избыточным газовым давлением, то место повреждения кабеля определяют электри ческими измерениями или при помощи индикаторного газа. Более совершенным методом является обнаружение места повреждения при помощи фреона, когда точно отмечают трассу кабеля в районе его повреждения.

Для отыскания трассы кабеля удобнее всего использовать кабеле-искатель, который состоит из генератора тональной частоты, который может работать в импульсном режиме и в режиме непрерывных колебаний. Один вывод генератора подключают к жилам кабеля, которые на противоположном конце заземляют, а другой вывод присоединяют к заземлению. От генератора переменный ток проходит по жилам кабеля, трассу которого ищут, и по земле возвращается обратно к генератору. При этом вокруг жил ток создает переменное магнитное поле, изменяющееся с частотой около 1000 Гц.

Индикатором трассы кабеля является катушка искателя (ферритовая антенна), подключенная к входу транзисторного усилителя тональной частоты, на выходе которого подключен головной телефон. Ферритовая антенна закреплена на секторе, который в свою очередь шарнирно укреплен на рукоятке искателя (штоке). Вращая сектор, ферритовую антенну можно поворачивать в вертикальное и горизонтальное положение, а также фиксировать ее под углами 30, 45 и 60°.

Трассу кабеля предварительно отыскивают по максимуму громкости сигнала в телефоне, когда ось антенны перпендикулярна оси кабеля, а уточняют ее по минимуму громкости сигнала, когда ось антенны параллельна оси кабеля.

После определения трассы кабеля на прямых участках ее обозначают вешками, устанавливаемыми через 5-10 м, на криволинейных участках - через более короткие промежутки. Затем на трассе через каждые 1,5-2 м в грунте делают шурфы - отверстия диаметром 1,5-2 см и глубиной 30 см и определяют место негерметичности оболочки кабеля при помощи фреона. Для этого вблизи от предполагаемого места повреждения оболочки вскрывают соединительную чугунную муфту, а в свинцовую муфту впаивают вентиль, через который под давлением около 60 10 3 Па вводят от 400 до 800 г фреона. Фреон вводят с помощью полевой установки для ввода индикаторного газа (ПУВИГ), состоящей из баллона с фреоном, осушительной камеры с индикатором влажности и двух манометров. Воздух накачивают с концов кабеля, что ускоряет распространение фреона. Фреон распространяется по кабелю и через место повреждения оболочки к поверхности земли от 12-15 ч до одних суток в зависимости от плотности грунта.

По истечении этого времени определяют место повреждения оболочки. Для этого используют батарейный галлоидный течеискатель, состоящий из измерительного блока, блока питания и выносного щупа. Перемещаясь по трассе кабеля, поочередно вставляют щуп прибора в подготовленные ранее шурфы. У места повреждения оболочки кабеля в шурфе будет накапливаться фреон и галлоидный течеискатель просигнализирует об этом. Обнаружив место повреждения оболочки кабеля, приступают к его ремонту.

При возникновении в кабеле других повреждений (обрыв жил или замыкание жил между собой) место повреждения кабеля определяют при помощи электрических измерений.

Эксплуатация кабельных линий и сетей в зимних условиях. Для безаварийной работы кабельных линий и сетей в зимних условиях еще до наступления холодов проводят ряд профилактических мероприятий и подготовительных работ. В первую очередь осматривают кабельные линии, сети и кабельные вставки, выявляют наиболее слабые места и устраняют обнаруженные дефекты.Для проверки состояния действующего кабеля проводят электрические измерения кабельных цепей. Тщательно осматривают оконечные кабельные устройства (оконечные муфты, боксы, кабельные ящики и т. п.). Проверяют, плотно ли подогнаны дверцы и крышки в кабельных ящиках, так как при наличии щелей зимой туда может проникнуть снег; осматривают кабельные опоры, подпоры и оттяжки.

Перед наступлением холодов тщательно проверяют кабельную канализацию. Особое внимание обращают на то, чтобы в каналах и колодцах канализации не было воды, которая зимой, замерзнув, может сильно сдавить кабель, проложенный в каналах, и повредить его. После осмотра колодцев верхние крышки люков замазывают, чтобы предотвратить попадание в колодец воды и грязи во время осенних дождей.

К дополнительным работам по текущему обслуживанию кабельных линий и сетей зимой относятся: очистка от снега люков кабельных колодцев, распределительных шкафов и другой кабельной арматуры, установленной на открытом воздухе; более тщательное наблюдение за тем, чтобы в кабельной массе, которой защищены оконечные муфты, не появились трещины вследствие сильных колебаний температуры окружающего воздуха; сколка льда на подводных кабелях, если вследствие значительного понижения уровня воды кабель вмерз в лед у берегов.

На кабельных и воздушных линиях, имеющих вставки подводного кабеля, осматривают состояние этих вставок и выясняют, нет ли опасности повреждения подводного кабеля ледоходом. На местных гидрометеорологических станциях выясняют время предполагаемого ледохода и величину ожидаемого паводка. Укрепляют кабельные опоры, которые могут оказаться в зоне разлива. Перед наступлением ледохода в тех местах, где проложен подводный кабель и есть опасность его повреждения, устраивают постоянные дежурства работников и специальных бригад, обеспеченных аварийным запасом материалов, лодками и т. д. На участках трассы, где могут произойти оползни и размывание почвы, также принимают меры по предупреждению возникновения повреждений - устраивают водоотводы и др.

Кировский департамент образования

государственное образовательное учреждение

начального профессионального образования

профессиональное училище №23

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ТЕМА: техническое обслуживание и ремонт кабельных линий

Выполнил: обучающийся группы №35

Бобков Юрий Александрович

Проверил: преподаватель Соболев В.А.

Введение.

Силовые кабели.

1 Устройство силовых кабелей.

2 Кабельные блоки, эстакады, галереи, коллекторы, траншеи.

3 Выбор и применение кабелей.

Определение мест повреждения в кабельных сетях

1 Виды и характер повреждений кабельных линий

2 Структура системы поиска мест повреждений

3 Характеристика высокочастотных методов ОМП

4 Характеристика низкочастотных методов ОМП

Ремонт кабельных линий.

1 Общие указания по ремонту.

2 Ремонт защитных покровов.

3 Ремонт металлических оболочек.

4 Восстановление бумажной изоляции.

5 Ремонт токопроводящих жил.

6 Ремонт соединительных муфт.

7 Ремонт концевых муфт наружной установки.

8 Ремонт концевых заделок.

9 Ремонт кабельных линий 0,38…10 кВ.

Обслуживание кабельных линий.

Список используемой литературы.

Приложение.

Введение

Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией - безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принятых на стадии проектирования новых, прогрессивных технологических решений и использования современной кабельной арматуры, от качественной прокладки кабелей и строгого выполнения всех требований при эксплуатации кабельных линий.

Несмотря на растущее качество изоляции кабельных линий, нельзя исключать их повреждений. Более того, удельное количество повреждений - достаточно устойчивая характеристика определённого класса электрических сетей.

Определение мест повреждения (ОМП) - наиболее сложная, а часто и наиболее длительная технологическая операция по восстановлению повреждённого элемента сети. Это оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей.

Затраты средств на ОМП составляют существенную часть эксплуатационных издержек в электросетях. Доля же капитальных затрат на устройства для ОМП в общих капитальных затратах относительно мала. Внедрение прогрессивных методов и средств ОМП даёт значительный экономический эффект. Он складывается из своевременного выявления слабых мест в кабельных линиях, путём проведения профилактических высоковольтных испытаний, сокращения перерывов электроснабжения, уменьшения объёмов ремонтных работ и снижения расходов на земляные работы в летний период времени. Совокупность операций по поиску повреждений и восстановлению работоспособности кабельной линии рассматривается как единая взаимосвязанная система.

1. Силовые кабели

1 Устройство силовых кабелей

Силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии, используемой для питания электрических установок. Они имеют одну или несколько изолированных жил, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может быть защитный покров, а в необходимых случаях - броня.

Силовые кабели состоят из токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо этих основных элементов в конструкцию силовых кабелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители (рис. 1.1).

Токопроводящие жилы, предназначенные для прохождения электрического тока, бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения главной функции кабеля - передачи электроэнергии. Нулевые жилы, предназначенные для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке, присоединяются к нейтрали источника тока.

Жилы защитного заземления являются вспомогательными и предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электроустановки, к которой подключен кабель… с контуром защитного заземления источника тока.

Изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).

Экраны используются для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля.

Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.

Рис. 1.1. Сечения силовых кабелей: а - двухжильные кабели с круглыми и сегментными жилами; б - трехжильные кабели с поясной изоляцией и с отдельными оболочками; в - четырехжильные кабели с нулевой жилой секторной, круглой и треугольной формы; 1 - токопроводящая жила; 2 - нулевая жила; 3-- изоляция жилы; 4 - экран на токопроводящей жиле; 5 - поясная изоляция; 6 - заполнитель; 7 - экран на изоляции жилы; 8 - оболочка; 9 - бронепокров;10 - наружный защитный покров

Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и других внешних воздействий.

Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка, бронепокров и наружный покров.

Различным конструкциям кабелей присвоены буквенные индексы.

Силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанной или обедненной, предназначены для эксплуатации в стационарных установках и в земле при температуре окружающей среды от плюс 50 до минус 50 °С и относительной влажности до 98 % при температуре до плюс 35 °С. Изготовляются они для номинальных напряжений 1, 6 и 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц, но могут быть использованы в сетях постоянного тока (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Силовые кабели: а - с бумажной; и б - резиновой изоляцией; 1 - наружный покров; 2 - бронелента; 3 - кабельная пряжа; 4 - кабельная бумага; 5 - оболочка; 6 - поясная изоляция; 7 - заполнитель; 8 - изоляция жилы; 9 - токопроводящая жила

Силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанные нестекающим составом, предназначены для прокладки на вертикальных и наклонных участках трасс без ограничения разности уровней и эксплуатации при температуре окружающей среды от плюс 50 до минус 50 °С и относительной влажности 98 % при температуре до плюс 35 °С и изготовляются для напряжений 6 и 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц, но могут быть использованы и в сетях постоянного тока.

Силовые кабели с пластмассовой изоляцией, в пластмассовой или алюминиевой оболочке с защитными покровами или без них, предназначены для передачи и распространения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66; 1; 3 и 6 кВ частотой 50 Гц.

Кабели могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от минус 50 до плюс 50 °С, относительной влажности воздуха 98 % при температуре плюс 35°С, в том числе при прокладке на открытом воздухе с защитой от воздействия солнечной радиации.

1.2 Кабельные блоки, эстакады, галереи, коллекторы, траншеи

Основным способом канализации электрической энергии на промышленных предприятиях являются кабельные линии. На крупных предприятиях число кабельных линий может доходить до 25 000 при общей длине до 2500 км. Для размещения такого количества кабелей необходимо устройство специальных кабельных сооружений. Наиболее простым и дешевым сооружением является земляная траншея, но так как число повреждений при этом способе составляет около 40 %, то применяется он реже по сравнению с прокладкой в специальных сооружениях.

На предприятиях редко отдают предпочтение какому-либо одному способу прокладки и применяют чаще смешанную прокладку. В качестве сооружений используются:

Земляная траншея. Глубина траншеи от планировочной отметки для кабелей напряжением до 10 кВ должна быть 0,8 м, при пересечении улиц, площадей - 1,1 м

Рис.1.1. Укладка кабеля в траншее

Меньшая глубина траншеи (до 0,6 м) допускается при вводе кабелей в здания, сооружения, а также в местах пересечений с подземными сооружениями при условии защиты кабелей от механических повреждений на участках длиной до 5 м. Ширина траншеи при прокладке в ней силовых кабелей до 10 кВ принимается не менее указанной в табл. 1.2 и на рис. 1.2. Укладывают кабели на подсыпку, а сверху засыпают слоем мелкой земли,
не содержащей строительного мусора и шлака. Трассы маркируют опознавательными знаками, закрепляемыми на стенах постоянных здании и сооружений или на столбиках из угловой стали (пикеты). Знаки размещают на углах и поворотах трассы, в местах установки соединительных муфт, на пересечениях путей сообщения (с обеих сторон), у вводов в здания. На знаках размером 100 х 100 мм указывают знак напряжения (красной краской), обозначение кабельной трассы, расстояние от сооружения (цифрами) и направление к нему (стрелками), № знака (черной краской). Фон знака белый.

Рис.1.2. Размеры траншеи для прокладки кабелей 1…10 кВ: В1 - размер на дне траншеи; В2 - размер у поверхности земли; В3 - зона отвода

Примерные образцы опознавательных знаков:

Рис.1.3. Кабельные знаки: а - траншея; б - кабельная муфта; в - поворот траншеи под углом

Размеры каналов:

Ширина - 600…1200 мм, высота - 300…900 мм.

Этот способ прокладки хорошо защищает от механических повреждений, но там, где могут быть пролиты металл или агрессивные вещества, сооружение кабельных каналов не допускается (рис. 1.5).

Кабельный туннель - это подземное сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и муфт, позволяющее производить прокладку, ремонты и осмотры со свободным проходом по всей длине (рис. 1.6)

КТ сооружают из сборного ж/б и снаружи покрывают гидроизоляцией. Заглубление - 0,5м.

Проходы в кабельных туннелях, как правило, должны быть не менее 1 м, однако допускается уменьшение проходов до 800 мм на участках длиной не более 500 мм.

Рис. 1.4. Сборные железобетонные каналы: а - лотковые типа ЛК; б - из сборных плит типа СК; 1 - лоток; 2 - плита перекрытия; 3 - подготовка песчаная; 4 - плита; 5 - основание.

Рис.1.5. Варианты прокладки кабелей в кабельных каналах: а - расположение кабелей на одной стенке на подвесках; б - то же на полках; в - то же на обеих стенках на подвесах; г - то же на одной стенке на подвесах, на другой на полках; д - то же на обеих стенках на полках; е - то же на дне канала

Пол туннеля должен быть выполнен с уклоном не менее 1 % в сторону водосборников или ливневой канализации. При отсутствии дренажного устройства через каждые 25 м должны быть устроены водосборные колодцы размером 0,4 х 0,4 х 0,3 м, перекрываемые металлическими решетками. При необходимости перехода с одной отметки на другую должны быть устроены пандусы с уклоном не более 15°.

В туннелях должна быть предусмотрена защита от попадания грунтовых и технологических вод и обеспечен отвод почвенных и ливневых вод.

Туннели должны быть обеспечены в первую очередь естественной вентиляцией. Выбор системы вентиляции и расчет вентиляционных устройств производятся на основании тепловыделений, указанных в строительных заданиях. Перепад температуры между поступающим и удаляемым воздухом в туннеле не должен превышать 10 ºС.

Вентиляционные устройства должны автоматически отключаться, а воздуховоды снабжаться заслонками с дистанционным или ручным управлением для прекращения доступа воздуха в туннель в случае возникновения пожара.

В туннеле должны быть предусмотрены стационарные средства для дистанционного и автоматического пожаротушения.

В туннелях должны быть установлены датчики, реагирующие на появление дыма и повышение температуры окружающей среды выше 50 °С. Коллекторы и туннели должны быть оборудованы электрическим освещением и сетью питания переносных светильников и инструмента.

Протяженные кабельные туннели разделяют по длине огнестойкими перегородками на отсеки длиной не более 150 м с устройством в них дверей шириной не менее 0,8 м. Двери из крайних отсеков должны открываться в помещение или наружу. Дверь в помещение должна открываться ключом с двух сторон. Наружная дверь должна быть снабжена самозакрывающимся замком, открывающимся ключом снаружи. Двери в средних отсеках должны открываться в сторону лестницы и быть снабжены устройствами, фиксирующими их закрытое положение. Открываются эти двери с обеих сторон без ключа.

Прокладка кабелей в коллекторах и туннелях рассчитывается с учетом возможности дополнительной прокладки кабелей в количестве не менее 15 %.

Силовые кабели напряжением до 1 кВ следует прокладывать под кабелями напряжением выше 1 кВ и разделять их горизонтальной перегородкой. Различные группы кабелей, а именно рабочие и резервные напряжением выше 1 кВ, рекомендуется прокладывать на разных полках с разделением их горизонтальными несгораемыми перегородками. В качестве перегородок рекомендуются асбоцементные плиты, прессованные неокрашенные тол-щиной не менее 8 мм. Прокладку бронированных кабелей всех сечений и небронированных сечением жил 25 мм2 и выше следует выполнять по конструкциям (полкам), а небронированных кабелей сечением жил 16 мм2 и менее - на лотках, уложенных на кабельные конструкции.

Кабели, проложенные в туннелях, должны быть жестко закреплены в конечных точках, с обеих сторон изгибов и у соединительных муфт.

Во избежание установки дополнительных соединительных муфт следует выбирать строительную длину кабелей.

Каждую соединительную муфту на силовых кабелях нужно укладывать на отдельной полке опорных конструкций и заключать в защитный противопожарный кожух, который должен быть отделен от верхних и нижних кабелей по всей ширине полок защитными асбоцементными перегородками. В каждом туннеле и канале необходимо предусмотреть свободные ряды полок для укладки соединительных муфт.

Для прохода кабелей через перегородки, стены и перекрытия должны быть установлены патрубки из несгораемых труб.

В местах прохода кабелей в трубах зазоры в них должны быть тщательно уплотнены несгораемым материалом. Материал заполнения должен обеспечивать схватывание и легко поддаваться разрушению в случае прокладки дополнительных кабелей или их частичной замены.

Небронированные кабели с пластмассовой оболочкой допускается крепить скобами (хомутами) без прокладок.

Металлическая броня кабелей, прокладываемых в туннелях, должна иметь антикоррозионное покрытие. Расстояние между полками кабельных конструкций при прокладке силовых кабелей напряжением до 10 кВ должно быть не менее 200 мм. Расстояние между полками при установке огнестойкой перегородки при прокладке кабелей должно быть не менее 200 мм, а при укладке соединительной муфты 250 или 300 мм - в зависимости от типоразмера муфты (рис. 1.7).

Рис.1.6. Расположение кабелей в туннеле: а - туннель прямоугольного сечения; б - туннель круглого сечения; 1 - блок туннеля; 2 - стойка; 3 - полка; 4 - светильник; 5 - зона пожароизвещателей и трубопроводов механизированной уборки пыли и пожаротушения; 6 - силовые кабели; 7 - контрольные кабели

Кабельный коллектор - это сооружение, предназначенное для общего размещения кабельных линий, теплопроводов и водопроводов.

Коллектор сооружают из железобетонных конструкций круглого и прямоугольного сечений. Коллекторы круглого сечения делают на глубине не более 5 м закрытым способом. Коллектор снабжен вентиляцией, насосами и управляется с диспетчерского пункта. Необходимо предусмотреть телефонную связь. Размеры коллектора: диаметр - 3,6 м; ширина - 2,5 м; высота - 3,0 м (рис. 1.9).

Кабельный блок - это сооружение с трубами (каналами) для прокладки кабелей с относящимися к нему колодцами.

Кабельные блоки сооружают из железобетонных панелей длиной 6 м с 2-3 каналами внутри из асбоцементных или керамических труб. Блоки укладывают на подушку из железобетона и защищают гидроизоляцией. Глубина заложения - не менее 0,7м, а при пересечениях - не менее 1 м. Места стыков панелей заливают раствором, предварительно заложив в зазор жгут из пакли. Через каждые 150 м устанавливают проходные или разветвительные колодцы. Минимальная высота колодцев - 1,8м. Прокладка в блоках наиболее надежна, но менее экономична.

Во время эксплуатации электрическая изоляционная прочность кабельных линий постепенно снижается из-за воздействия перенапряжений, повышенной температуры, механических перегрузок. Эти процессы приводят к пробою в изоляции. Он устраняется в процессе осуществления ремонтных работ.

Особенности ремонта кабельных линий

Ремонт может быть аварийным и плановым, по своему объему он разделяется на текущий и капитальный. Планирование такого процесса, как ремонт кабельных линий, производится тогда, когда возникает необходимость внедрения усовершенствованных, новых типов кабелей.

Также капитальный ремонт кабельных линий предполагает замену изделий на новые варианты с большей площадью поперечного жильного сечения.

К капитальному плановому ремонту можно отнести работы, которые выполняются на отключенном кабеле после неожиданного пробоя изоляционного слоя или пробоя, который образовался в результате скачка напряжения.

Аварийный ремонт кабельных линий связи производится после внезапного выхода из строя изделий.

Ремонтные работы включают такие обязательные процессы:

• отключение линии кабелей и ее заземления с двух концов;
• поиск места повреждения;
• раскопка траншей и котлованов;
• поиск кабеля в траншее, которому нужен ремонт;
• ограждением места раскопок и непосредственной работы;
• прокол кабеля;
• проверка изоляционного слоя на наличие влаги.

Для планирования ремонта силовых кабелей ведется соответствующая документация с учетом всех установленных стандартов и правил. Замена кабелей может производиться в блоках, в кабельных и производственных помещениях.

Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий от «МОСЭНЕРГОТЕСТ»

Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий должен осуществлять квалифицированными мастерами, так как к нему предъявляются особые высокие требования.

Специалисты«МОСЭНЕРГОТЕСТ» в Москве обладают большим опытом работы в .

Они предоставляют качественные услуги с учетом нормативов и действующих правил. Для заказчика осуществляется поиск наиболее эффективного и экономичного решения.

Профессионалы компании проведут техническое обслужиываение и ремонт кабельных линий электропередач используя высокотехнологичное оборудование и современные инструменты. Предоставляемые по низким ценам услуги включают и составление сметы.

Это дает возможность заказчику заранее ознакомиться с будущими растратами. Стоимость работ зависит от их сложности, области выполнения.

Контроль технического состояния кабельных линий

Эксплуатация кабельных линий имеет свои особенности, так как обнаружить дефекты в ней простым осмотром не всегда удается. Поэтому осуществляются проверки состояния изоляции, контроль за нагрузкой и температурой кабеля.

Кабели с точки зрения проверки изоляции являются наиболее трудным элементом электрооборудования. Это связано с возможной большой длиной кабельных линий, неоднородностью грунта по длине линии, неоднородностью изоляции кабеля.

Для выявления грубых дефектов в кабельных линиях производят на напряжение 2500 В. Однако показания мегаомметра не могут служить основанием для окончательной оценки состояния изоляции , поскольку они в значительной степени зависят от длины кабельной линии и дефектов концевых заделок.

Связано это с тем, что емкость силового кабеля велика и в течение времени измерения сопротивления она не успевает полностью зарядиться, поэтому показания мегаомметра будут определяться не только установившимся током утечки, но и зарядным током, а измеренное значение сопротивления изоляции будет значительно занижено.

Основным методом контроля состояния изоляции кабельной линии является . Цель испытаний состоит в выявлении и своевременном устранении развивающихся дефектов изоляции кабеля, муфт и концевых заделок, с тем чтобы предупредить возникновение повреждений в процессе работы. При этом, кабели напряжением до 1 кВ повышенным напряжением не испытывают, а измеряют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В в течение 1 мин. Оно должно быть не ниже 0,5 МОм.

Проверка коротких кабельных линий в пределах одного распределительного устройства выполняется не чаще 1 раза в год, т. к. они меньше подвержены механическим повреждениям и их состояния чаще контролируется персоналом. Испытание повышенным напряжением кабельных линий более 1 кВ проводят не реже одного раза в 3 года.

Основным способом испытания изоляции кабельных линий является проверка повышенным напряжением постоянного тока . Это объясняется тем, что установка на переменном токе при равных условиях имеет гораздо большую мощность.

В состав испытательной установки входят: трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения, киловольтметр, микроамперметр.

При проверке изоляции напряжение от мегаомметра или испытательной установки подводится к одной из жил кабеля, при этом остальные его жилы надежно соединяют между собой и заземляют. Напряжение плавно повышается до нормируемого значения и выдерживается требуемое время.

Состояние кабеля определяется по току утечки . При удовлетворительном его состоянии подъем напряжения сопровождается резким возрастанием тока утечки за счет зарядки емкости, затем снижается до 10 - 20 % максимального значения. Кабельная линия считается пригодной к эксплуатации, если при испытаниях не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевой муфты, не наблюдается резких толчков тока и заметного роста тока утечки .

Перегрузки кабеля, носящие систематический характер , приводят к ухудшению изоляции и сокращению длительности работы линии. Недогрузки связаны с недоиспользованием проводникового материала. Поэтому при эксплуатации кабельной линии периодически проверяют, чтобы токовая нагрузка в них соответствовала установленной при вводе объекта в эксплуатацию. Максимально допустимые нагрузки кабелей определяются требованиями .

Контролируют нагрузки кабельных линий в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не реже 2 раз в год. При этом один раз указанный контроль производится в период осенне-зимнего максимума нагрузки. Контроль осуществляется наблюдением за показаниями амперметров на питающих подстанциях, а при отсутствии их - с помощью переносных приборов или .

Допустимые токовые нагрузки для длительного нормального режима работы кабельных линий определяются с помощью таблиц, приводимых в электротехнических справочниках. Эти нагрузки зависят от способа прокладки кабеля и вида охлаждающей среды (земля, воздух).

Для кабелей, проложенных в земле, длительно допустимая нагрузка принимается из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 - 1 м при температуре земли 15°С. Для кабелей, проложенных на открытом воздухе, температура окружающей среды принимается равной 25°С. Если расчетная температура окружающей среды отличается от принятых условий, то вводится поправочный коэффициент.

За расчетную температуру земли принимается наивысшая среднемесячная температура из всех месяцев года на глубине прокладки кабеля.

За расчетную температуру воздуха принимается наибольшая среднесуточная температура, повторяющаяся не менее трех раз в году.

Длительно допустимая нагрузка кабельной линии определяется по участкам линий с наихудшими условиями охлаждения, если длина этого участка не менее 10 м. Кабельные линии до 10 кВ при коэффициенте предварительной нагрузки не более 0,6 - 0,8 могут кратковременно перегружаться. Допустимые нормы перегрузок с учетом их длительности приводятся в технической литературе.

Для более точного определения нагрузочной способности, а также при изменении температурных условий эксплуатации осуществляется температурный контроль кабельной линии . Контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, т. к. жилы находятся под напряжением. Поэтому одновременно производят измерение температуры оболочки (брони) кабеля и тока нагрузки, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимально допустимую токовую нагрузку.

Измерение температуры металлических оболочек кабеля, проложенного открыто, проводят обычными термометрами, которые укрепляются на броне или свинцовой оболочке кабеля. Если кабель проложен в земле, измерение производится с помощью термопар. Рекомендуется устанавливать не менее двух датчиков. Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.

Температура токопроводящей жилы не должна превышать:

для кабелей с бумажной изоляцией до 1 кВ - 80° С, до 10 кВ - 60° С;

для кабелей с резиновой изоляцией - 65° С;

для кабелей в поливинилхлоридной оболочке - 65° С.

В том случае, когда токоведущие жилы кабеля нагреваются выше допустимой температуры, принимают меры по устранению перегрева - уменьшают нагрузку, улучшают вентиляцию, заменяют кабель на кабель большего сечения, увеличивают расстояние между кабелями.

При прокладке кабельных линий в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, строительный мусор), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек и металлического покрова . В подобных случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта, беря пробы воды и грунта. Если при этом будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целостности кабеля, то принимают соответствующие меры - устраняют загрязнение, заменяют грунт и т. д.

Определение мест повреждения кабельной линии

Определение мест повреждения кабельных линий представляет довольно сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Работы по ликвидации повреждений кабельной линии начинаются с установления вида повреждения . Во многих случаях это удается сделать с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой жилы по отношению к земле, исправность изоляции между отдельными фазами, отсутствие обрывов в жилах.

Определение места повреждения обычно проводят в два этапа - сначала определяют зону повреждения с точностью 10 - 40 м, а после этого уточняют место возникновения дефекта на трассе.

При определении зоны повреждения учитываются причины его возникновения и последствия отказа. Наиболее часто наблюдается обрыв одной или нескольких жил с заземлением их или без него, возможно также сваривание токоведущей жилы с оболочкой при длительном протекании тока короткого замыкания на землю. При профилактических испытаниях чаще всего возникает замыкание токоведущей жилы на землю, а также заплывающий пробой.

Для определения зоны повреждения используется несколько методов: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной.

Импульсный метод применяется при однофазных и междуфазных замыканиях, а также при обрыве жил. К методу колебательного разряда прибегают при заплывающем пробое (возникает при высоком напряжении, исчезает при низком). Петлевой метод используется при одно-, двух- и трехфазных замыканиях и наличии хотя бы одной неповрежденной жилы. Емкостной метод находит применение при обрывах жил. В практике эксплуатации наибольшее распространение получили первые два метода.

При использовании импульсного метода применяются достаточно простые приборы. Для определения зоны повреждения от них в кабель посылаются кратковременные импульсы переменного тока. Дойдя до места повреждения, они отражаются и возвращаются обратно. О характере повреждения кабеля судят по изображению на экране прибора. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распространения.

Применение импульсного метода требует снижения переходного сопротивления в месте повреждения до десятков и даже долей ома. С этой целью изоляцию прожигают за счет преобразования электрической энергии, подводимой к месту повреждения, в тепловую. Прожиг осуществляют постоянным или переменным током от специальных установок.

Метод колебательного разряда заключается в том, что поврежденная жила кабеля заряжается от выпрямительного устройства до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Период колебаний этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно.

Продолжительность колебательного разряда измеряется осциллографом или электронным миллисекундомером. Погрешность измерений данным методом составляет 5 %.

Уточняют место повреждения кабеля непосредственно на трассе с использованием акустического или индукционного метода.

Акустический метод основан на фиксации колебаний грунта над местом повреждения КЛ, вызываемых искровым разрядом в месте нарушения изоляции. Метод используется при повреждениях типа "заплывающий пробой" и обрыве жил. При этом определяется повреждение в кабеле, находящемся на глубине до 3 м и под водой до 6 м.

В качестве генератора импульсов обычно используют установку высокого напряжения постоянного тока, от которой посылаются импульсы в кабель. Колебания грунта прослушиваются специальным прибором. Недостаток метода заключается в необходимости использовать передвижные установки постоянного тока.

Индукционный метод отыскания мест повреждения кабеля базируется на фиксации характера изменений электромагнитного поля над кабелем, по жилам которого пропускается ток высокой частоты. Оператор, продвигаясь вдоль трассы и используя рамочную антенну, усилитель и наушники, определяет место повреждения. Точность определения места повреждения достаточно высока и составляет 0,5 м. Этот же метод может быть использован для установления трассы кабельной линии и глубины заложения кабелей.

Ремонт кабелей

Ремонт кабельных линий производится по результатам осмотров и испытаний. Особенностью выполнения работ является то обстоятельство, что кабели, подлежащие ремонту, могут находиться под напряжением, и кроме того они могут располагаться близко к действующим кабелям, находящимся под напряжением. Поэтому необходимо соблюдать личную безопасность, нельзя повреждать близлежащие кабели.

Ремонт кабельных линий может быть связан с раскопками. Во избежание повреждений близлежащих кабелей и инженерных коммуникаций на глубине более 0,4 м земляные работы выполняются только лопатой. При обнаружении каких-либо кабелей или подземных коммуникаций работы прекращаются и ставится в известность ответственный за выполнение работ. После вскрытия необходимо позаботиться о том, чтобы не повредить кабель и муфты. С этой целью под него подкладывается прочная доска.

Основными видами работ при повреждении кабельной линии являются: ремонт броневого покрова, ремонт оболочек, муфт и концевых заделок.

При наличии местных разрывов брони концы ее в месте дефекта обрезают, спаивают со свинцовой оболочкой и покрывают антикоррозийным покрытием (лак на битумной основе).

При ремонте свинцовой оболочки учитывается возможность попадания влаги внутрь кабеля. Для проверки поврежденное место погружают в парафин, нагретый до 150°С. При наличии влаги погружение будет сопровождаться потрескиванием и выделением иены. Если установлен факт наличия влаги, то поврежденный участок вырезают и монтируют две соединительные муфты, в противном случае восстанавливают свинцовую оболочку путем наложения на поврежденное место разрезанной свинцовой трубы и последующей ее запайки.

Для кабелей до 1 кВ раньше применялись чугунные муфты. Они отличаются громоздкостью, дороговизной, недостаточной надежностью. На кабельных линиях 6 и 10 кВ в основном используются эпоксидные и свинцовые муфты. В настоящее время, при проведении ремонта кабельных линий активно используются современные термоусаживаемые муфты . Существует хорошо разработанная технология установки кабельных муфт. Работа выполняется квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение.

Концевые муфты разделяются на муфты, устанавливаемые внутри помещения и на открытом воздухе. В помещениях чаще делают сухую разделку, она более надежна и удобна в эксплуатации. Концевые муфты на открытом воздухе выполняют в виде воронки из кровельного железа и заливают мастикой. При проведении текущего ремонта проверяют состояние концевой воронки, отсутствие утечки заливочной массы, проводят доливку ее.