Современные решения при монтаже КЛ

КРЕПЛЕНИЯ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СПЭ

При устройстве кабельных линий в коллекторах, каналах и эстакадах использование традиционных алюминиевых хомутов с резиновой прокладкой в качестве крепёжных элементов, как показывает практика, неприемлемо. Резиновые прокладки в случае наружной установки подвержены постоянным перепадам температур (разнице температуры окружающей среды и оболочки кабеля), воздействию атмосферных осадков, солнечной радиации, из-за чего имеют очень короткий срок службы.
В результате вышеописанных процессов кабель теряет прочность крепления и под воздействием продольных тепловых расширений начинает циклически перемещаться по металлическим несущим конструкциям, что, в свою очередь, приводит к повреждению оболочки.
В настоящее время при прокладке сетей наиболее распространённым решением является сооружение линий на основе однофазных высоковольтных кабелей. В случае возникновения короткого замыкания (КЗ) в такой линии крепление должно выдерживать динамические ударные нагрузки, вызванные протеканием токов КЗ.

Динамические силы при коротком замыкании
В случае короткого замыкания, помимо существенного термического фактора (разрушающего резиновую прокладку), следует учитывать также динамические силы между параллельно проложенными кабелями. Эти силы можно рассчитать по формуле:

I_кз — ток короткого замыкания (кА);
s — расстояние между осями кабелей (м);
F — максимальная сила (Н/м).

Например, токи КЗ в высоковольтных сетях Москвы достигают 50 кА, а на ряде подстанций — 60 кА. Отсюда следует, что крепление должно выдерживать силу до 20 кН (крепление для прокладки кабеля в плоскости и «разнесённым треугольником») и до 40 кН (крепление для прокладки кабеля «треугольником»).
Под воздействием таких нагрузок алюминиевое крепление необратимо деформируется, что приводит к потере фиксирующей способности и, как следствие, к возможности повреждения оболочки в процессе эксплуатации.
Помимо этого, алюминиевый хомут часто становится объектом хищения.
В связи с этим целесообразно использовать полимерные кабельные крепления, которые лишены указанных недостатков, что подтверждает многолетний международный опыт их применения. Полимерные крепления, выпускаемые компанией «РКС-пласт», обладают рядом очевидных преимуществ по сравнению с традиционно применяемыми алюминиевыми хомутами:
• при использовании полимерных кабельных креплений нет необходимости устанавливать резиновые прокладки;
• при протекании токов КЗ не происходит необратимой деформации крепления;
• полимерные крепления не представляют интереса для хищения и нецелевого использования. Кабельные крепления обладают также рядом дополнительных свойств, которые существенно расширяют их область применения. Одним из них является стойкость:
• к атмосферным воздействиям;
• к высоким и низким температурам (от -60 до +120°С);
• к воздействию масел и других нефтепродуктов;
• к радиации и УФ-излучению;
• к воздействию озона.

На вертикальных участках для предотвращения сползания кабеля необходимо использовать силиконовые прокладки, которые могут входить в комплект поставки. Материал прокладки выбран из-за своих высоких характеристик стойкости к температурным и атмосферным воздействиям (рис. 1).

Надёжность данных кабельных креплений подтверждена натурными испытаниями в филиале ОАО «НТЦ Электроэнергетики» — НИЦ ВВА (Москва). Крепления прошли испытания на динамические воздействия, вызванные протеканием токов короткого замыкания, и подтвердили механическую стойкость к протеканию токов КЗ более 60 кА.
Используемый материал обеспечивает надёжную работу конструкции в диапазоне температур от минус 60 до плюс 90°С, что соответствует диапазону рабочих температур кабелей с изоляцией из СПЭ. Применяемый для изготовления креплений материал не поддерживает горение.
Кабельные крепления производства ООО «РКС-пласт» эксплуатируются на таких объектах, как ПС «Чагино», Москва; деловой комплекс «Федерация» (Mirax Group), Москва; ПС «Хлебниково», Москва; ПС «Ильинская», Москва; ПС «Берег», Пермь; Пермь-нефтеоргсинтез (ОАО «ЛУКОЙЛ»), Пермь; Титано-магниевый комбинат, ОАО «ВСМПО-АВИСМА», Пермская область; ПС «Южная», Санкт-Петербург; Вилюйская ГЭС, Якутия, и др.
По сумме факторов полимерные кабельные крепления более надёжны в эксплуатации, требуют меньших расходов на монтаж и содержание кабельных линий (рис. 2). Это подтверждено тридцатилетним опытом эксплуатации таких креплений в западных странах и пятилетним опытом использования и производства в Российской Федерации компанией «РКС-пласт».

ЛИСТЫ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ЗАЩИТНО-СИГНАЛЬНЫЕ (ЛПЗС)
ДЛЯ ЗАЩИТЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
ПОДЗЕМНОГО ПРОЛЕГАНИЯ

ЛПЗС — прочная, надёжная конструкция для защиты кабельной линии, с нанесением яркой цветной полосы и предупреждающей надписи для визуальной сигнализации, а также возможностью скрепления в единую конструкцию по всей длине кабельной линии (рис. 3). ЛПЗС — это современная, надёжная и более оправданная замена кирпичу и железобетонным плитам.

Деятельность строительных компаний, дорожных бригад и прочих служб не всегда согласовывается с организациями, эксплуатирующими электрические сети города. Это и становится главной причиной повреждения кабельных линий во время земляных работ. Такие случаи приводят к немалым материальным затратам эксплуатирующих организаций, а также к перебоям в электрических сетях города.
ЛПЗС в отличие от бетонных плит и кирпича специально разработаны для защиты КЛ, учтены все особенности как при монтаже, так и при дальнейшей эксплуатации. Листы также не представляют интереса для хищений, так как не могут быть применены для бытового строительства.
Основные преимущества ЛПЗС перед бетонными плитами и кирпичом можно отследить во всех параметрах:
1. Вес и размер. Для закрытия КЛ высокого напряжения используется плита толщиной 8 мм, весом 6 кг, что позволяет заменить две бетонные плиты В-4 (750х500), укрывающие ту же площадь, общим весом 110 кг. Для КЛ среднего напряжения используются листы толщиной 4 мм, весом 1,5 кг, что заменяет 14 кирпичей, способных укрыть ту же площадь, общим весом 56 кг. Очевидно снижение веса конструкций более чем в 10 раз. Стандартная длина листа в 1500 мм выбрана с учётом максимального удобства монтажа одним работником.
2. Транспортировка. Сокращение веса и объёма ЛПЗС по сравнению с бетонными плитами и кирпичом приводит к существенной экономии средств и времени на транспорте и погрузо-разгрузочных работах. Для закрытия 1 км одноцепной высоковольтной КЛ необходимо 680 ЛПЗС общим весом 4 тонны. Для закрытия той же площади потребуется 1400 шт. бетонных плит В-4 общим весом 77 тонн. Большой вес бетонных плит приводит к необходимости использования погрузо-разгрузочной техники. Неизбежно происходит повреждение бетонных плит при транспортировке и погрузо-разгрузочных работах, в отличие от ЛПЗС, которому не грозит ни растрескивание, ни повреждение при падении.
3. Монтаж. Лёгкость ЛПЗС и оптимальный размер позволяют увеличить скорость монтажа более чем в 10 раз. Также при использовании лёгких ЛПЗС исключается риск повреждения кабеля при засыпке траншеи. ЛПЗС комплектуются специальными крепёжными элементами, позволяющими укладывать листы непрерывной конструкцией и не давать им смещаться при засыпке траншеи, в случае подмыва кабельной трассы и сползания грунта в местности с перепадом высот в отличие от бетонных плит и кирпича. Скреплённые между собой листы исключают возможность незаметного и беспрепятственного извлечения защитных конструкций из грунта даже при использовании тяжёлой землеройной техники (рис. 4).

4. Защита и сигнализация КЛ. На ЛПЗС нанесена яркая цветовая сигнализация с предупреждающими надписями, что исключает возможность классифицировать лист как строительный мусор при проведении земляных работ.
Ударная прочность ЛПЗС в 2 раза превышает прочность бетона, из которого изготавливаются железобетонные плиты В-4, используемые для укрытия высоковольтных КЛ. Результаты испытаний показали: прочность ЛПЗС — 41,9 МПа, прочность бетона — 19,3 МПа. Данное соотношение прочности достигается только при использовании полиэтилена высокой плотности.
По вышеперечисленным характеристикам можно легко сделать вывод о том, что ЛПЗС — это следующий шаг в эволюции культуры монтажа КЛ в России, и чем быстрее современные решения будут приниматься в этой области, тем выше будет качество выполняемых работ и, как следствие, надёжность энергообъектов.

КОРОБА ТРАНСПОЗИЦИЙ И КОРОБА
ЗАЗЕМЛЕНИЙ ЭКРАНОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КАБЕЛЕЙ

Разработки различных конструкций коробов велись сотрудниками нашей компании на протяжении двух лет. Основной целью разработчиков было обеспечить следующие характеристики:
• соблюдение расстояний между проводниками, предписанных ГОСТом, при этом максимально возможное уменьшение размеров короба для удобства монтажа;
• соблюдение герметичности и влагонепроницаемости коробов не ниже IP6;
• подбор материала, способного длительное время служить в неблагоприятных средах, таких, как постоянная влажность (вплоть до прямого контакта с водой), воздействие агрессивных примесей, которое неизбежно возникает в городских условиях;
• обеспечение максимального удобства и простоты монтажа и обслуживания коробов для снижения воздействия «человеческого фактора» на их работу.

На всём протяжении разработки коробов заземлений и транспозиций (рис. 5) компания «РКС-пласт» проводила консультации с сотрудниками Московского управления ВКС. Принимая во внимание их опыт эксплуатации таких изделий, а также учитывая недостатки, подмеченные сотрудниками ВКС при опыте эксплуатации коробов иностранного производства, наши разработчики сумели создать более надёжный и удобный вариант, нежели аналоги, используемые сейчас. Большое внимание было уделено системе герметизации. Это и используемые материалы, и непосредственно конструкция самого короба, и крышки (рис. 6), и устройство герметизации ввода. Выбранная конструкция более удобна при монтаже, а также позволяет без ухудшения свойств герметизации в последующем производить периодические вскрытия для проведения осмотров и обслуживания.

Короба изготовлены из нержавеющей стали, подходят для подземной прокладки. Конструкция устройства позволяет устанавливать его как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Короб может также полностью погружаться в воду.
Герметизация ввода провода производится с помощью резиновых уплотнителей и термоусаживаемых трубок. Конструкцию короба можно устанавливать в колодцы, оборудованные стандартными люками, с диаметром отверстия D=600 мм, без разбора короба и/или удаления обечайки люка.