Защита кабеля от механических повреждений: способы, требования

Какие кабели подходят для прокладки под землёй?

Большинство специалистов в сфере электрических систем утверждают, что силовые кабели, уложенные в земле, должны изготавливаться с применением специальных материалов, в том числе используемых для изоляции. При этом данное утверждение подтверждают установленные нормативы ПУЭ. Спорить с правилами устройства электрических установок, а тем более нарушать их строго противопоказано.

Естественно, существует и обратная сторона данных правил, так как они были написаны ещё в прошлом веке, но никто этого во внимание не берёт. При этом большинство электриков это понимают, но спорить по этому поводу не хотят – выйдет себе дороже

Поэтому нужно знать, что прописано в данных правилах, и какие электрические кабели можно использовать для укладки в траншеях под землёй? В ПУЭ по этому поводу есть однозначное утверждение.

Электропровод или кабель должен использоваться только в той области, которая прописана в технической документации по эксплуатации таких изделий.
Для силовых линий, которые прокладываются под землёй или в воде нужно использовать преимущественно изделия с высокой степенью защиты – бронированные кабели. Металлическая оболочка такого провода должна обладать внешним покровом, устойчивым к химическим и механическим воздействиям.

Естественно, такие формулировки слегка непривычны для обычных людей, которые из всего объёма информации понимают, что нужно использовать специальный кабель. Проще говоря, силовой провод, используемый в траншее, должен обладать качественной защитой от влаги и внешних механических воздействий. Помимо этого, они должны обладать повышенной прочностью на разрыв, что необходимо для качественного противостояния движению грунтов. Под такие параметры подпадает проводка со стандартами маркировки ВББШв или АВББШв.

Если просто открыть спецификацию любого современного провода и прочитать все его характеристики, то большая часть кабелей полностью соответствуют стандартам использования в траншеях под землёй. Современные силовые кабели полностью соответствуют влага защищённости и прочности при силовом воздействии на разрыв. Единственное чем они не обладают это броне защитой, но такая степень защищённости вряд ли понадобится при прокладке подземной осветительной сети на дачном участке.

В общем, ситуация может возникнуть любая, а те же ПУЭ просто описывают правила прокладки силовых кабелей. На практике для работ на дачном участке в принципе подойдут любые качественные проводники, подходящие по сечению. Совсем иначе дело обстоит с правильностью прокладки высоковольтных проводов.

Это интересно: Как соединить провода болтами: разъясняем основательно

2.3.23

Каждая кабельная линия должна иметь свой номер или
наименование. Если кабельная линия состоит из нескольких параллельных кабелей,
то каждый из них должен иметь тот же номер с добавлением букв А, Б, В и т. д.
Открыто проложенные кабели, а также все кабельные муфты должны быть снабжены
бирками с обозначением на бирках кабелей и концевых муфт марки, напряжения,
сечения, номера или наименования линии; на бирках соединительных муфт — номера
муфты и даты монтажа. Бирки должны быть стойкими к воздействию окружающей
среды. На кабелях, проложенных в кабельных сооружениях, бирки должны
располагаться по длине не реже чем через каждые 50 м.

2.3.97

При пересечении кабельными линиями железных и автомобильных дорог кабели должны прокладываться в туннелях, блоках или трубах по всей ширине зоны отчуждения на глубине не менее 1 м от полотна дороги и не менее 0,5 м от дна водоотводных канав. При отсутствии зоны отчуждения указанные условия прокладки должны выполняться только на участке пересечения плюс по 2 м по обе стороны от полотна дороги.

При пересечении кабельными линиями электрифицированных и подлежащих электрификации на постоянном токе* железных дорог блоки и трубы должны быть изолирующими (см. 2.3.90). Место пересечения должно находиться на расстоянии не менее 10 м от стрелок, крестовин и мест присоединения к рельсам отсасывающих кабелей. Пересечение кабелей с путями электрифицированного рельсового транспорта должно производиться под углом 75-90° к оси пути.

________________

* Согласовано с Министерством путей сообщения.

Концы блоков и труб должны быть утоплены джутовыми плетеными шнурами, обмазанными водонепроницаемой (мятой) глиной на глубину не менее 300 мм.

При пересечении тупиковых дорог промышленного назначения с малой интенсивностью движения, а также специальных путей (например, на слипах и т. п.) кабели, как правило, должны прокладываться непосредственно в земле.

При пересечении трассы кабельных линий вновь сооружаемой железной неэлектрифицированной дорогой или автомобильной дорогой перекладки действующих кабельных линий не требуется. В месте пересечения должны быть заложены на случай ремонта кабелей в необходимом количестве резервные блоки или трубы с плотно заделанными торцами.

В случае перехода кабельной линии в воздушную кабель должен выходить на поверхность на расстоянии не менее 3,5 м от подошвы насыпи или от кромки полотна.

Требования к защите кабеля

Наиболее жесткие требования по нормам, предъявляются к защите при подземной укладке. Так, в готовой траншее должна обустраиваться подушка из песка или граншлака, на которой размещаются плиты. Для моделей напряжением более 35 кВ толщина плит должна составлять не менее 50 мм.

Так как сильная натяжка приводит к порыву во время снижения температуры или при перемещении грунта, то его расположение в траншее должно быть свободным. Но и делать слишком большие волны тоже не стоит.

Рис. 4. Прокладка в земле без натяжения

При прохождении линии под дорогами, магистралями защита кабеля осуществляется металлической трубой. При этом асбестовые или стальные трубы защищают от просадки толщи грунта во время движения крупнотоннажных автомобилей. В противном случае может произойти порыв от движения слоев грунта, даже под грунтовыми дорогами. Но, в то же время, запрещено размещать сразу несколько кабелей в одной трубе, в таком случае делается дополнительная прокладка в соседней трубе.

Укладка защитной ленты должна осуществляться из такого расчета, чтобы расстояние от наружной изоляции до ленточной защиты составляло не менее 250 мм. Помимо этого края ленты должны выступать на расстояние не меньше 50мм в каждую сторону над кабелем. А вот в местах пересечений трасы или над кабельными муфтами укладывать ленту категорически запрещается, чтобы защита кабеля не мешала проведению ремонтных работ. Также существует ряд рекомендаций по засыпке траншеи, которые можно увидеть на рисунке 5.

Рис. 5. Укладка ленты над кабелем

Для линий до 1 кВ защита кабеля может осуществляться лишь в местах вероятного повреждения.

Кладка кирпичного слоя для защиты, в отличии от слоя ленты, выполняет не только роль сигнализатора, но и предоставляет реальную защиту от той же лопаты, лома и прочего инструмента или механических воздействий. Но такой способ прокладки регламентирует и ряд особенностей по укладке кирпича. Так, для защиты кабеля, в отличии от кабельных блоков, расположение кирпичей имеет особую технологию. Рассмотрите пример расположения, в зависимости от ширины траншеи на рисунке:

Рисунок 6: Схема укладки кирпича

Это интересно: Устройство защиты от повышенного напряжения в доме: разработка инженера

2.3.15

Кабельные линии должны выполняться так, чтобы в процессе монтажа и эксплуатации было исключено возникновение в них опасных механических напряжений и повреждений, для чего:

кабели должны быть уложены с запасом по длине, достаточным для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций самих кабелей и конструкций, по которым они проложены; укладывать запас кабеля в виде колец (витков) запрещается;

кабели, проложенные горизонтально по конструкциям, стенам, перекрытиям и т. п., должны быть жестко закреплены в конечных точках, непосредственно у концевых заделок, с обеих сторон изгибов и у соединительных и стопорных муфт;

кабели, проложенные вертикально по конструкциям и стенам, должны быть закреплены так, чтобы была предотвращена деформация оболочек и не нарушались соединения жил в муфтах под действием собственного веса кабелей;

конструкции, на которые укладываются небронированные кабели, должны быть выполнены таким образом, чтобы была исключена возможность механического повреждения оболочек кабелей; в местах жесткого крепления оболочки этих кабелей должны быть предохранены от механических повреждений и коррозии при помощи эластичных прокладок;

кабели (в том числе бронированные), расположенные в местах, где возможны механические повреждения (передвижение автотранспорта, механизмов и грузов, доступность для посторонних лиц), должны быть защищены по высоте на 2 м от уровня пола или земли и на 0,3 м в земле;

при прокладке кабелей рядом с другими кабелями, находящимися в эксплуатации, должны быть приняты меры для предотвращения повреждения последних;

кабели должны прокладываться на расстоянии от нагретых поверхностей, предотвращающем нагрев кабелей выше допустимого, при этом должна предусматриваться защита кабелей от прорыва горячих веществ в местах установки задвижек и фланцевых соединений.

Требования к защите кабеля

При подземном монтаже в траншее нужно делать подушку из граншлака или песка, где разместятся плиты.
Если напряжение более 35 000 В, толщина плиты при подземной укладке должна быть не меньше 50 мм. Для линий с меньшим напряжением подойдет кирпичная кладка из обожженной глины без отверстий.
При прокладке электролиний в земле нельзя сильно натягивать провод, но и болтаться он не должен.
Если линия проходит под дорогой, кабель защищают трубой из металла, в одной трубе нельзя располагать несколько проводов.
Для электросетей, напряжение которых менее 1000 В, кабель защищают только в местах возможных повреждений.

Защита кабеля — обязательная процедура, которая повышает безопасность пользования электричеством и увеличивает срок службы проводки. При выборе способа защиты учитывают особенности эксплуатации, условия местности.

Защита кабеля

Чтобы обезопасить всю кабельную линию или напряженный участок, необходимо использовать специальные конструкции. К ним относятся кабельные каналы. Также к ним причисляются лотки с шахтами, трубами. В зависимости от места установка, материала с классом напряжения, все защитные методы для кабелей делятся на группы.

По месту установки бывает защита наружной, внутренней и подземной установки. Первая устанавливается в кабеле, идущим по стене здания, на опоре и на эстакаде. Такая защита используется для контрольного кабеля, слаботочной информационной сети и наружной электрической проводки. Вторая защита помогает обезопасить кабель при строительных работах или технологических процессах. Подземная установка используется для размещения кабеля глубоко под землей. По ПУЭ не нужно ставить защиту на всем участке, а только на тех участках, где есть возможность механического повреждения и угроза поражения напряжением.

По материалу защита бывает бетонной, металлической, полимерной и керамической. Бетонная защитная конструкция представляет собой железобетонные лотки, плиты и кирпичные кладки. Они отличаются высокой прочностью. Металлическая защита имеет перфорированную и неперфорированную конструкцию. Дополнительно покрывается краской для устойчивости к действию коррозии.

Полимерная конструкция — облегченный вариант защиты кабеля, который не применяется для наружной установки из-за потери своих качеств под воздействием солнца и осадков.

Керамическая защита используется для внешнего и внутреннего монтажа. Хорошо зарекомендовала себя в предотвращении негативного действия агрессивной среды на проводную изоляцию.

По конструктивному исполнению защита кабеля бывает представлена в виде:

лотка;
канала;
плиты;
трубы;
шахты;
защитной ленты;
тоннеля.

Также есть галерея и эстакада. Они помогают защитить проводник от изгибов, других деформаций под землей, на воздухе.

Требования к защите кабеля

Самые серьезные требования предъявляются к проводникам, укладываемым под землю. В созданной траншее должна быть сделана песочная подушка и уложена плита. Для провода, имеющего напряжение свыше 35 киловатт, ширина плиты должна быть 50 миллиметров. Для линий, имеющих меньшее напряжение, может быть использован обожженный кирпич. Запрещено использование кирпича с отверстиями и силикатного типа.

Поскольку из-за сильной натяжки кабель портится, необходимо, чтобы его прокладка была свободной. Если он проходит по магистральным площадкам, дорожным полотнам, он обязательно должен быть защищен с помощью металлической трубы. При этом они обязаны быть защищены от просадки в толще грунта, если по дороге движутся крупнотоннажные автомобили. В противном случае, проводник повредится.

Защитная лента должна укладываться с учетом расстояния ленты и наружной изоляции в 250 миллиметров. Ленточные края должны выступать не меньше 50 миллиметров в каждую сторону. В местах пересечения трассы ее укладывать не рекомендуется во избежание помех ремонтных работ.

Кирпич для защиты, отличаясь от ленты, служит не только сигнализатором, но и реальной защитой от лопаты с ломом и другим инструментом. Тем не менее, укладывать его нужно по особым технологиям.

В результате, чтобы предотвратить нарушение электроснабжения жилых, офисных, промышленных объектов, необходимо подумать о защите кабельной линии. Сегодня есть разные материалы и способы сохранения безопасности проводников от механических повреждений. Главное — правильно выбрать и использовать их на месте кабельной прокладки. Заранее изучить их свойства, характеристики и способы использования, чтобы исключить ошибки и обеспечить устойчивую работу уложенным в землю, на стену проводникам.

2.3.80

В пределах одного энергоблока разрешается
выполнение кабельных сооружений с пределом огнестойкости 0,25 ч. При этом
технологическое оборудование, которое может служить источником пожара (баки с
маслом, маслостанции и т. п.), должно иметь ограждения с пределом огнестойкости
не менее 0,75 ч, исключающие возможность загорания кабелей при возникновении
пожара на этом оборудовании.

В пределах одного энергоблока электростанции разрешается
прокладка кабелей вне специальных кабельных сооружений при условии надежной их
защиты от механических повреждений и заноса пылью, от искр и огня при
производстве ремонта технологического оборудования, обеспечения нормальных
температурных условий для кабельных линий и удобства их обслуживания.

Для обеспечения доступа к кабелям при расположении их на
высоте 5 м и более должны сооружаться специальные площадки и проходы.

Для одиночных кабелей и небольших групп кабелей (до 20)
эксплуатационные площадки могут не сооружаться, но при этом должна быть
обеспечена возможность быстрой замены и ремонта кабелей в условиях
эксплуатации.

При прокладке кабелей в пределах одного энергоблока вне
специальных кабельных сооружений должно обеспечиваться по возможности
разделение их на отдельные группы, проходящие по различным трассам.

Выход провода от динамиков

Второе после штекера уязвимое место – выход кабеля из наушников. Чаще всего здесь провод не переламывается, а отрывается от динамиков. Виноват сам пользователь, выдергивающий наушник из уха за кабель. Даже если вакуумная гарнитура сильно утопает внутри ушной раковины, вынимают ее, держась пальцами за корпус.

Обрыв жилы от контакта динамика происходит у дешевых китайских моделей. Провод внутри корпуса ничем не закреплен и свободно болтается. Фирменная гарнитура выполнена иначе. Подведенный к динамикам кабель перед выходом из корпуса наушника завязан узелком.

Получается своеобразный упор, предотвращающий обрыв жилы с контакта. Однако вытягивать такой наушник за провод все равно нельзя. Жила от динамика не оторвется, но сам кабель начнет растягиваться. Со временем на утонченном участке образуется разрыв.

Возле входа в наушники провод постоянно находится на весу. Даже если за него не дергать, со временем кабель под своим весом оторвет жилы от динамика. Ослабить нагрузку можно заушной укладкой провода. При таком положении на участок кабеля возле входа внутрь наушников не действует никакая сила.

Участок раздвоения

Кабель гарнитуры на подводе к динамикам раздваивается. Точка разъединения зафиксирована пластиковым или резиновым ограничителем. На этом участке аналогично существует угроза перелома жил, но происходит это крайне редко.

Защитить раздвоение можно уменьшителем напряжения, но их ставят только на дорогие фирменные наушники. Для дешевой гарнитуры спасением служит только клипса. Прищепкой фиксируют к одежде участок начала раздвоения.

Условия и способы применения защитных материалов

Выбор материала для защиты электрического кабеля зависит от номинального напряжения и условий эксплуатации линии.

В соответствии с ПУЭ 2.3.83 механическая защита кабельных линий с напряжением от 35 кВ обеспечивается при помощи железобетонных плит толщиной не менее 50 мм. Плиты укладываются после устройства траншеи и прокладки кабеля на песчаной подушке.

Защита силового кабеля с рабочим напряжением от 20 кВ до 35 кВ может выполняться при помощи красного полнотелого керамического кирпича из обожженной глины. Слой кирпича укладывается над траншеей в продольном или поперечном направлении в ряд. Выбор схемы укладки кирпича зависит от размеров траншеи. Не допускается использование для этих целей пустотелого и силикатного кирпича. Кирпич из обожженной глины обладает высокими прочностными характеристиками, что позволяет обеспечивать эффективную мех. защиту кабельной линии. Кроме того, благодаря красному цвету слой кирпича выполняет и сигнальную функцию, предупреждая исполнителей земляных работ о прокладке в грунте кабеля.

Для проложенных в одной траншее двух линий с напряжением до 20 кВ применение гибкой защиты кабеля от механических повреждений в виде защитно-сигнальной ленты из полимерного материала. Защитно-сигнальная лента укладывается на высоте не менее 250 мм от верхнего края наружной оболочки проложенного в траншее кабеля. По бокам лента должна выступать за пределы наружной оболочки не менее чем на 50 мм.

Использование сигнально-защитной ленты для механической защиты кабеля не допускается:

если кабельная линия с рабочим напряжением свыше 1 кВ обеспечивает электроснабжение потребителей 1 категории;
при пересечении кабельной линии с инженерными коммуникациями — использование защитно-сигнальной ленты запрещено на расстоянии ближе 2 метров от места такого пересечения;
на расстоянии до 5 метров от электрических подстанций и распределительных коробок;
на расстоянии до 2 метров от муфт.

В каждом из этих случаев мех. защита кабеля должна быть выполнена либо с использованием железобетонных плит, либо при помощи укладки слоя кирпича.

Прокладка кабеля напряжением менее 20 кВ на глубине более 1 метра, за исключением кабельных линий городских электрических сетей, может осуществляться без применения механической защиты. Также можно не использовать мех. защиту при прокладке кабеля с рабочим напряжением менее 1 кВ, если вероятность его повреждения является минимальной, например, если над линией расположено асфальтовое покрытие и вблизи отсутствуют какие-либо инженерные коммуникации. Однако даже в таких случаях целесообразно предусматривать защиту хрупких мест кабеля, а также мест, с повышенной вероятностью механического повреждения.

Инженерные системы

Прокладка кабельных линий в земле широко применяется для организации электроснабжения жилых, производственных, коммерческих и других объектов. При эксплуатации кабелей, проложенных траншейным методом, распространенной проблемой является их механическое повреждение.

Чаще всего такие повреждения возникают в процессе выполнения земляных работ с использованием экскаваторов и другой спецтехники. Хрупкий кабель буквально разрывает ковшом.

Механические повреждения электрического кабеля могут приводить к длительному нарушению электроснабжения объектов, вызывают необходимость дорогостоящего и сложного ремонта.

Зачастую повреждение кабельной линии может становиться серьезной аварией и приводить к поражению людей электротоком и выходу из строя оборудования. Для предотвращения таких серьезных последствий применяется защита кабеля от механических повреждений, которая выполняется при помощи специальных материалов.

Материалы для защиты кабеля

Защита кабельных линий от механических повреждений может выполняться при помощи следующих видов материалов:

железобетонные плиты, укладываемые поверх засыпки кабельной линии;
полнотелый керамический кирпич;
специальные короба и трубы;
защитно-сигнальные ленты, изготавливаемые из полиэтилена высокой прочности толщиной 3,5-5 мм (возможно использование стекловолоконного армирования ленты), с нанесенной на поверхности яркой, хорошо заметной предупредительной надписью;
защитно-сигнальные листы из полимерного материала.

Чаще всего защита кабеля, проложенного в грунте, выполняется при помощи железобетонных плит, полнотелого кирпича и защитно-сигнальных лент.

Условия и способы применения защитных материалов

Кроме того, благодаря красному цвету слой кирпича выполняет и сигнальную функцию, предупреждая исполнителей земляных работ о прокладке в грунте кабеля.

Защитно-сигнальная лента укладывается на высоте не менее 250 мм от верхнего края наружной оболочки проложенного в траншее кабеля.

По бокам лента должна выступать за пределы наружной оболочки не менее чем на 50 мм.

Использование сигнально-защитной ленты для механической защиты кабеля не допускается:

если кабельная линия с рабочим напряжением свыше 1 кВ обеспечивает электроснабжение потребителей 1 категории;
при пересечении кабельной линии с инженерными коммуникациями — использование защитно-сигнальной ленты запрещено на расстоянии ближе 2 метров от места такого пересечения;
на расстоянии до 5 метров от электрических подстанций и распределительных коробок;
на расстоянии до 2 метров от муфт.

защиту при прокладке кабеля с рабочим напряжением менее 1 кВ, если вероятность его повреждения является минимальной, например, если над линией расположено асфальтовое покрытие и вблизи отсутствуют какие-либо инженерные коммуникации.

Однако даже в таких случаях целесообразно предусматривать защиту хрупких мест кабеля, а также мест, с повышенной вероятностью механического повреждения.

2.1.58

В местах прохода проводов и кабелей через стены,
междуэтажные перекрытия или выхода их наружу необходимо обеспечивать
возможность смены электропроводки. Для этого проход должен быть выполнен в трубе,
коробе, проеме и т. п. С целью предотвращения проникновения и скопления воды и
распространения пожара в местах прохода через стены, перекрытия или выхода
наружу следует заделывать зазоры между проводами, кабелями и трубой (коробом,
проемом и т. п.), а также резервные трубы (короба, проемы и т. п.) легко
удаляемой массой от несгораемого материала. Заделка должна допускать замену,
дополнительную прокладку новых проводов и кабелей и обеспечивать предел
огнестойкости проема не менее предела огнестойкости стены (перекрытия).