Кабельные линии электропередачи
Введение
Зарождение в начале прошлого века техники
передачи электроэнергии по проводникам, получившим впоследствии общее название
«электропровода», было связано с необходимостью передачи электрических
сигналов. Электропровода появились в конце прошлого столетия вместе с первыми
электрическими генераторами и началом развития электроснабжения. Передача
электроэнергии играет важную роль в решении задач электрификации, технического
перевооружения всех отраслей народного хозяйства, механизации, автоматизации и интенсификации
производственных процессов.
Единая энергосистема России - один из крупнейших
в мире высокоавтоматизированных электроэнергетических комплексов,
обеспечивающих производство, передачу и распределение электроэнергии и
централизованное оперативно-диспетчерское управление этими процессами. В
составе ЕЭС России параллельно работают около 450 крупных электростанций
различной ведомственной принадлежности, суммарной мощностью более 200 млн кВт,
а также имеется свыше 2,5 млн км линий электропередачи различных напряжений, в
том числе 30 тыс. км системообразующих ЛЭП напряжением 500, 750, 1150 кВ.
Передача электроэнергии можно произвести по воздушным и кабельным линиям.
Наиболее защищенным видом передачи электроэнергии, но к тому же дорогим,
является кабельная электропередача.
Цель выпускной работы заключается в изучении
кабельных линий и кабелей.
Задачи:
ü Изучить классификацию кабелей и
кабельных линий;
ü Изучить технологию монтажа кабельных
линий;
ü Освоить обслуживание кабельных
линий.
Глава 1. Кабельные
линии электропередачи, общие сведения о кабельных линиях и кабелях
1.1 Классификация кабелей и кабельных сетей
Силовые кабели состоят из следующих основных
элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Кроме
основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного
заземления и заполнители.
Силовые кабели различают по следующим признакам:
роду металла токопроводящих жил - кабели с алюминиевыми и медными жилами; роду
материалов, которыми изолируют токопроводящие жилы - кабели с бумажной,
пластмассовой и резиновой изоляцией; роду защиты изоляции жил кабелей от
влияния внешней среды - кабели в металлической, пластмассовой и резиновой
оболочке; способу защиты от механических повреждений - бронированные и небронированные;
количеству жил - одно-, двух-, трех- и четырехжильные.
Каждая конструкция кабелей имеет свои
обозначения и марку. Марка кабеля составляется из начальных букв слов,
описывающих конструкцию кабеля.
Кабельные линии прокладывают в земляных
траншеях, специальных кабельных сооружениях, на эстакадах, в галереях, открыто
по стенам зданий и сооружений, в трубах, во внутрицеховых помещениях
промышленных предприятий, а также коллекторах - подземных сооружениях,
предназначенных для прокладки в них кабелей совместно с линиями связи и другими
коммуникациями.
Конструкция силовых кабелей:
а - двужильные кабели с круглыми и сегментными
жилами; б- трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками; в -
четырехжильные кабели с нулевой жилой круглой, секторной или треугольной формы;
7 - токопроводящая жила; 2- нулевая жила; 3 - изоляция жилы; 4- экран на то ко
проводя щей жиле; 5- поясная изоляция; 6- заполнитель; 7- экран на изоляции
жилы; 8~ оболочка; 9- бронепокров; 10- наружный защитный покров.
Наиболее дешевый способ канализации
электроэнергии - размещение кабелей в траншее. Такой способ не требует большого
объема строительных работ и создает хорошие условия для охлаждения кабелей.
Недостаток этого способа - возможность механических повреждений кабелей во
время различных раскопок, проводимых при эксплуатации сооружений. В траншеях
кабели прокладывают на глубине не менее 0,7 м на трассах, не загруженных
другими подземными и надземными коммуникациями. В одной траншее размещают не
более шести кабелей на напряжение 6-10 кВ или двух кабелей на напряжение 35 кВ.
Кроме того, рядом с ними допускается прокладка не более одного пучка из четырех
контрольных кабелей.
При пересечении с железнодорожными путями и
проездами в стесненных местах, на участках вероятного разлива расплавленного
металла и в районах с интенсивными блуждающими токами или грунтами с особой
степенью агрессивности применяют прокладку кабелей в блоках.
На территории энергоемких промышленных
предприятий при более 20 кабелей, идущих в одном направлении, применяют
прокладку в туннелях. Такая прокладка обеспечивает надежную работу кабельных
линий, но имеет самую высокую стоимость строительной части.
.2 Технология монтажа кабельных линий
Кабельные линии прокладывают так, чтобы при их
эксплуатации исключалась возможность возникновения опасных механических
напряжений и повреждений.
Кабели укладывают с запасом по длине 1-2 % для
компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций как самих
кабелей, так и конструкций, по которым они проложены. В траншеях и на сплошных
поверхностях внутри зданий и сооружений запас создают волнообразной укладкой
кабеля («змейкой»), а по кабельным конструкциям (кронштейнам) - образованием
стрелы провеса. Создавать запас кабеля в виде колец (витков) не допускается.
Усилия тяжения при прокладке кабелей зависят от
способа прокладки, сечения жил, температуры и трассы.
Кабели, прокладываемые горизонтально по
конструкциям, стенам, перекрытиям и фермам, жестко закрепляют в конечных точках,
непосредственно у концевых муфт и заделок, на поворотах трассы, с обеих сторон
изгибов и у соединительных муфт. Кабели на вертикальных участках закрепляют на
каждой кабельной конструкции. В местах жесткого крепления небронированных
кабелей со свинцовой или алюминиевой оболочкой на конструкциях применяют
прокладки из листовой резины, листового поливинилхлорида или другого
эластичного материала. Небронированные кабели с пластмассовой оболочкой или
пластмассовым шлангом, а также бронированные кабели крепят к конструкциям
скобами, хомутами, накладками без прокладок.
Внутри помещений и снаружи в местах, доступных
для неквалифицированного персонала, где возможно передвижение автотранспорта,
грузов и механизмов, бронированные и небронированные кабели защищают от механических
повреждений до безопасной высоты (не менее 2 м от уровня земли или пола и на
глубине 0,3 м в земле).
Защиту обеспечивают кожухами из листового
металла толщиной 2,5 мм или отрезками стальных труб. Приступая к сооружению
кабельных линий, монтажники изучают рабочую документацию: план трассы;
продольный профиль; рабочие чертежи конструкций; строительные чертежи кабельных
сооружений; перечни мероприятий по герметизации вводов; чертежи перехода
кабельной линии напряжением 35 кВ в воздушную; кабельный журнал; спецификации
на материалы и изделия; сметы и др.
На сложных трассах с многими поворотами и
резкими перепадами высотных отметок используют комплект протяжных устройств с
автономным приводом ПИК-4У. Если длина трассы не превышает 180 м и имеет один угол
поворота, используют одно устройство; при длине трассы 200-300 м с поворотами
применяют два привода, а при длине трассы 500 м с поворотами - три-четыре
привода. Кабели напряжением до 1000 В защищают там, где возможны механические
повреждения: в местах частых раскопок, в местах перехода через улицы, дороги,
вдоль проезжей части.
Кабели напряжением выше 1000 В защищают от
механических повреждений красным кирпичом или бетонными плитами на всем
протяжении трассы. Предварительно кабель покрывают слоем песка или чистой земли
толщиной 100 мм. После завершения указанных операций траншею зарывают.
Бронированные силовые кабели с металлическими оболочками на протяженных
участках прокладывают с передвигаемого или самоходного кабелеукладчика. Перед
прокладкой трассу очищают от пней и корней деревьев, выравнивают откосы,
засыпают ямы.
При использовании ножевого кабелеукладчика типа
КУ-150 с пассивным рабочим органом его буксируют двумя (или более) тракторами 1
и 2, так как усилия, необходимые для расклинивания грунта ножом Р, составляют
170-440 кН. Кабелеукладчик 3 снабжен кассетой 8 с входным лотком 4 для прохода
разматываемого с барабана 5 кабеля 7. К кабелеукладчику прицеплен транспортер 6
кабельных барабанов.
При движении кабелеукладчика его нож входит в
грунт на глубину 1,2-1,3 м, а в образующуюся щель укладывается кабель.
После прохода ножа щель под действием массы
грунта закрывается, а кабель остается на глубине 1-1,2 м и не требует защиты от
механических повреждений. В процессе прокладки электромонтажники вращают
барабан 5 с кабелем так, чтобы последний перед входом в кассету имел некоторый
провес.
.3 Разделка концов кабелей
Разделку концов кабелей производят до монтажа
муфт и заделок. Она заключается в последовательном ступенчатом удалении на
определенной длине защитных покровов, брони, оболочки, экрана и изоляции
кабеля. Размеры разделки определяют по технической документации в зависимости
от конструкции кабеля и монтируемой на нем муфты (заделки), напряжения кабеля и
сечения его жил.
Приступая к разделке конца кабеля, проверяют
отсутствие влаги в бумажной изоляции и жилах. При необходимости удаляют
имеющуюся влажную изоляцию, лишнюю длину концов, участки под герметизирующими
колпачками и концевыми кабельными захватами, а также участки, проходящие через
щеки барабанов. Дефектные места кабеля отрезают секторными ножницами НС.
Разделку кабеля начинают с определения мест
установки бандажей, которые рассчитывают по формуле: А=Б + О + П + И + Г. На
конце кабеля отмеряют расстояние А и распрямляют этот участок. Далее подматывают
смоляную ленту и накладывают бандаж из двух-трех витков стальной оцинкованной
проволоки вручную или с помощью специального приспособления (клетневки). Концы
проволоки захватывают плоскогубцами, скручивают и пригибают вдоль кабеля.
Наружный кабельный покров разматывают до
установленного бандажа и не срезают, а оставляют его для защиты ступени брони
от коррозии после монтажа муфты.
На броню кабеля на расстоянии Б (50...70 мм) от
первого проволочного бандажа накладывают второй бандаж. При монтаже чугунных
соединительных и ответвительных муфт и концевых заделок в стальных воронках
участок брони используют для уплотнения их горловин, поэтому размер Б
увеличивают до 100... 160 мм. По внешней кромке второго бандажа бронерезкой или
ножовкой надрезают верхнюю и нижнюю ленты брони (не более половины их толщины),
затем броню разматывают, обламывают и снимают.
Далее удаляют подушку. Для этого кабельную
бумагу и битумный состав подогревают огнем пропановой горелки или паяльной
лампы. Оболочку кабеля очищают салфеткой, смоченной в подогретом до 35...40 °С
трансформаторном масле.
Для удаления оболочки на расстоянии 50...70 мм
от среза брони делают кольцевые надрезы. В чугунных муфтах и концевых стальных
воронках участок оболочки используют только для присоединения заземляющего
проводника, поэтому указанное расстояние уменьшают до 20... 25 мм.
При разметке свинцовых оболочек кольцевые
надрезы на половину глубины выполняют монтерским или специальным ножом с
ограничителем глубины резания. От второго кольцевого надреза на расстоянии 10
мм полоску оболочки захватывают плоскогубцами и удаляют. Оставшуюся часть
оболочки раздвигают и отламывают у второго кольцевого надреза. Между первым и
вторым кольцевыми надрезами оболочка временно остается. Она предохраняет
изоляцию от повреждения при изгибе жил.
У кабелей с алюминиевой оболочкой надрезы
выполняют стальным ножом НКА-1М с режущим диском. От второго кольцевого надреза
делают винтовой надрез. Удаление гофрированной алюминиевой оболочки производят
после ее надрезания на расстоянии 10... 15 мм у выступа гофр. Далее жилы кабеля
освобождают от поясной изоляции и постепенно выгибают по шаблону. Затем
подготовляют место для присоединения заземления.
Для присоединения жил кабелей к контактным выводам
электротехнических устройств их оконцовывают наконечниками, закрепляемыми на
жилах опрессовкой, сваркой или пайкой. Оконцевание однопроволочных жил кроме
того может быть выполнено формированием наконечника из конца жилы. Соединение
жил кабелей в муфтах выполняют в соединительных и ответвительных гильзах
опрессовкой, сваркой или пайкой.
Концы алюминиевых секторных жил перед
опрессовкой скругляют: многопроволочные - универсальными плоскогубцами,
однопроволочные и комбинированные - специальным инструментом, входящим в набор
НИСО.
1.4 Способы соединения кабелей
Основные требования к электрическому соединению
заключаются в обеспечении надежного и долговечного контакта в электрической
цепи с сопротивлением, не превышающим сопротивление эквивалентного участка
целого проводника, а для соединений, работающих в условиях, не исключающих
случайное растяжение, необходимо обеспечить также механическую прочность не
менее прочности проводника. Неразборные соединения выполняются пайкой, сваркой,
опрессовкой; разборные (без учета разъемных) - стягиванием при помощи болтов,
винтовых зажимов, штыревых выводов.
Наибольшие трудности при соединениях вызывают
алюминиевые жилы, на поверхности которых всегда имеется плохо проводящая,
твердая и тугоплавкая оксидная пленка. После зачистки поверхности алюминия она
сразу же образуется вновь. При пайке эта пленка препятствует сцеплению с
припоем, при сварке - образует в расплаве нежелательные включения. При
креплении в винтовых зажимах алюминий проявляет другой свой недостаток - низкий
предел текучести, в результате чего алюминий "вытекает" из-под
зажима, ослабляя контакт.
Места соединений и ответвлений проводов надежно
изолируют, они, как правило, не должны при эксплуатации подвергаться растяжению
и быть доступными для осмотра и ремонта. Соединяемые участки и ответвления
проводов размещают в соответствующих коробках с закрывающейся крышкой. В
соединительных и ответвительных коробках проводники могут стягиваться винтовым
соединением, для чего в основании коробок запрессовываются либо гайки, либо
винты.
Такие зажимы, благодаря простоте и удобству,
широко применяются для присоединения проводов к розеткам, выключателям, к
токонесущим элементам электроприборов, для соединения и ответвления проводов в
электропроводке. Контактные зажимы разделяются на винтовые и безвинтовые
(пружинные). Винтовые зажимы для проволочных алюминиевых и многопроволочных
медных жил снабжаются фасонной шайбой или шайбой-звездочкой, препятствующей
выдавливанию жилы из-под крепления, а алюминиевые жилы - и разрезной пружинной
шайбой, обеспечивающей постоянное давление на жилу.
Стальные детали, а также детали для соединения с
алюминиевыми проводами должны иметь антикоррозийное гальваническое покрытие. С
конца провода, подготавливаемого для изгиба в кольцо, срезают изоляцию на
отрезке, равном трем диаметрам винта плюс 2-3 мм. Чтобы отдельные проволочки
многопроволочной жилы не расходились, их свивают в плотный жгутик. Жилы
зачищают мелкой наждачной бумагой, смазанной вазелином.
Подготовленный конец жилы круглогубцами (или
пассатижами на круглой оправке) изгибают в кольцо с диаметром отверстия,
соответствующим винту. Изгиб кольца на винтовом зажиме должен быть направлен по
часовой стрелке. Зажимной винт или гайку затягивают до полного сжатия пружинной
шайбы и дожи-мают еще примерно на половину оборота.
Наиболее простой способ сварки алюминиевых жил
сечением до 10 мм2 и медных до 4 мм2 - контактный разогрев их концов угольным
электродом до образования расплавленного шарика. Нагрев происходит в точке
соприкосновения электрода и жилы. Концы свариваемых жил и электрод подключают к
вторичной обмотке трансформатора с выходным напряжением 6-10 В.
Для сварки можно применить лабораторный
девятиамперный автотрансформатор (ЛАТР). При работе с ним надо снять с него
регулирующий напряжение ползунок и намотать поверх сетевой обмотки вторичную
обмотку, которую изолируют от сетевой несколькими слоями бумаги от
крафт-пакетов и поверх нее - несколькими слоями лакоткани или изоляционной
ленты с хлопчатобумажной основой.
С проводов, подлежащих сварке, осторожно срезают
изоляцию на 40-50 мм, зачищают провода наждачной бумагой до блеска и скручивают
под сварку. Для защиты расплава от кислорода электромонтажники применяют флюс
"ВАМИ", состоящий из хлористого калия, хлористого натрия и криолита в
соотношении 5:3:2 (по массе). Можно обойтись и обычной бурой, продающейся в
аптеках. Перед сваркой в лунку угольного электрода насыпают флюс и опускают
скрутку проводов, прижимая их к электроду. Включают трансформатор. Под слоем
расплавившегося флюса концы жил оплавляются и сливаются в шарик. При этом надо
помнить, что отводить жилы от электрода можно только после остывания
(затвердевания) спая. За процессом сварки наблюдают через очки для газосварщика
или синий светофильтр, закрепленный на очковой оправе.
Чтобы уменьшить потери напряжения, трансформатор
размещают поближе к месту сварки. Сетевой выключатель выводят отдельным шнуром
и держат в левой руке. Для этого подходит проходной выключатель,
устанавливаемый в торшерах или настольных лампах в разрезе шнура. После сварки
соединение очищают от флюса стальной щеткой, покрывают лаком и изолируют.
Хотя сварка проходит без брызг и капель
расплавленного металла, для перестраховки ее следует выполнять в перчатках
(лучше кожаных) и в защитных очках-светофильтрах. На пол необходимо положить
лист асбеста, оргалита или фанеры. Полезно предварительно освоить технологию
процесса на отрезках ненужных проводов, причем угольный электрод заранее
следует обжечь на открытом воздухе.
При пайке алюминиевых проводов сечением 4-10 мм2
снимают изоляцию с концов жил, зачищают ножом, стальной щеткой или наждачной
бумагой до блеска и скручивают. Место соединения пламенем горелки или паяльной
лампы облуживают специальными припоями без использования флюса.
При применении мягких припоев используют флюс
типа АФ-44. Места пайки очищают от остатков флюса, протирают бензином,
покрывают влагонепроницаемым (асфальтовым) лаком, а затем изоляционной лентой,
которую также лакируют. Медные однопроволочные и многопроволочные провода
сечением до 10 мм2 соединяют скруткой с последующей припайкой места соединения
припоями ПОС-30(30 % олова и 70 % свинца) или ПОС-40 и канифолью в качестве
флюса. Места соединения скруткой должны быть длиной не менее 10-15 наружных
диаметров соединяемых жил.
1.5 Прокладка кабельных линий
Выбор способа прокладки кабельных сетей
производят в зависимости от:
ü величины и размещения нагрузок,
плотности застройки предприятия,
ü компоновки электротехнических
помещений,
ü наличия технологических,
транспортных коммуникаций,
ü параметров и расположения источников
питания,
ü уровня грунтовых вод,
ü степени загрязнения окружающей среды
и грунта, назначения кабельной лини.
а) траншея; б) канал; в) туннель; г) блок; д)
галерея; е) эстакада.
Каждый вид специального сооружения для прокладки
кабелей характеризуется максимальным количеством силовых кабелей, которое можно
в нём проложить. Траншея - 6 кабелей, канал -24, блок - 20, туннель - 72,
эстакада - 24, галерея - 56.
Кабельные линии промышленных предприятий можно
разделить на внутрицеховые и внецеховые. К внутрицеховым кабельным сетям
относятся прокладки кабелей открыто на конструкциях, в лотках, коробах,
каналах, туннелях и в трубах. К внецеховым кабельным линиям относятся прокладки
кабелей в каналах, туннелях, блоках, траншеях, на эстакадах и в галереях.
Внецеховые кабельные сети требуют для размещения сравнительно небольших
площадей и могут быть осуществлены почти в любых атмосферных и грунтовых
условиях.
Из опыта эксплуатации кабельных коммуникаций на
действующих и реконструируемых объектах, прокладка кабеля в траншеях
недостаточно надёжна, из-за частого производства земляных работ. Поэтому при числе
кабелей от 6 до 30 рациональна прокладка в каналах или блоках, при числе
кабелей свыше 30 кабели прокладывают в специальных кабельных сооружениях - в
туннелях, на эстакадах и в галереях.
В помещениях скрытая прокладка проводов и
кабелей в стальных трубах постепенно вытесняется открытыми прокладками.
Открытая прокладка кабелей почти полностью исключают зависимость производства
монтажных работ по прокладке кабелей от готовности строительной части
сооружения. Открытые прокладки кабелей позволяют закончить нулевой цикл
строительных работ, не дожидаясь производства электромонтажных работ, что
невозможно при скрытых прокладках. Открытые прокладки кабелей наглядны,
доступны, удобны для осмотра и замены кабелей, отличаются гибкостью при
изменении трасс во время реконструкции электроустановок.
При открытой прокладке кабелей следует соблюдать
меры по пожарной безопасности, обосновывать выбор марок кабелей и оболочек,
правильно выбирать кабель по нагреву, контролировать качество присоединений и
порядок раскладки кабелей, отделять зоны массовой прокладки кабелей от
оборудования. При открытой прокладке кабелей в электротехнических и
производственных помещениях следует стремиться к совмещению трасс, объединению
кабелей различного назначения (силовых, осветительных, кабелей управления) в
общие потоки, прокладывая их на общих конструкциях, лотках или коробах.
Необходимо на стадии проектирования предусмотреть зоны размещения кабельных
сетей, согласовать их взаимное расположение с технологическими,
энергетическими, сантехническими сетями.
В случае размещения большого количества открыто
прокладываемых кабелей целесообразно устройство кабельного этажа в верхней зоне
подвала под электромашинным помещением, под производственными пролётами.
По территории промышленных предприятий кабельные
сети могут выполнятся подземными - в траншеях, каналах, туннелях и блоках или
надземными на эстакадах и в галереях. Подземный способ прокладки кабельных
сетей защищает их от грозовых и атмосферных воздействий. Кабели, проложенные
под землёй в меньшей мере создают помехи. Однако прокладка кабельных подземных
коммуникаций нецелесообразна при неблагоприятных грунтовых условиях - высоком
уровне грунтовых вод, наличия химически активных веществ, разрушающих кабельные
оболочки.
Надземная прокладка кабелей рекомендуется во
всех случаях, когда это позволяют условия среды, застройки предприятия и другие
факторы. Надземные прокладки кабелей доступны при обслуживании, обеспечивают
лёгкую замену и возможность дополнительной прокладки кабелей, облегчают работы
по реконструкции сетей. При выборе способа прокладки кабельных линий следует
учитывать, что первоначальные затраты при подземной системе выше, но надземные
системы требуют более сложного ухода (покраска конструкций, очистка
сооружений).
1.6 Прозвонка кабелей в лотках
Для правильного подключения кабелей к контактам
электрических машин, приборов и аппаратов проводят их прозвонку.
Простейшая прозвонка выполняется с помощью лампы
и батарейки т.е. жилы одного конца кабеля произвольно маркируют и к первой из них
подключают провод от батарейки. Затем присоединяют к лампе проводник и им
поочередно касаются жил на другом конце кабеля. Если при касании лампа
загорается, значит это жила, к которой присоединен провод от батарейки.
Также прозвонку можно выполнить без проводника,
соединяющего оба конца кабеля. Таков же принцип прозвонки с применением
мегомметра, если он оказывается присоединенным к концам, принадлежащим одной и
той же жиле, его стрелка показывает нуль.
Рассмотренные способы прозвонки удобны в том случае,
если оба конца кабеля расположены недалеко друг от друга и ее может выполнить
один человек. Если концы длинного отрезка кабеля находятся в разных помещениях
здания или в разных зданиях, применяется наиболее универсальный способ
прозвонки с помощью двух телефонных трубок. Для этого телефонные и микрофонные
капсюли в трубках соединяют последовательно, и в эту цепь включают сухой
элемент или аккумулятор с напряжением 1-2 В. Этот способ удобен также тем, что
монтеры могут согласовывать свои действия, переговариваясь по телефону. На
одном конце кабеля монтер присоединяет один проводник трубки к оболочке кабеля,
а другой - к любой из его жил. На другом конце кабеля второй рабочий
присоединяет один проводник трубки к оболочке кабеля, а другой - поочередно к его
жилам. Если в трубке слышится щелчок и монтеры слышат друг друга, значит
проводники трубки присоединены к одной жиле кабеля.
В некоторых случаях прозвонка выполняется с
помощью специального трансформатора с несколькими отводами от вторичной обмотки
В этом случае начало обмотки подключают к заземленным оболочкам кабеля, а
отводы - к его жилам. Далее записывают напряжение, поданное на каждую из жил.
Измерив напряжение между жилами и оболочкой на противоположном конце кабеля и
используя записанные значения напряжения, нетрудно определить принадлежность
концов к той или иной жиле и выполнить маркировку.
Для маркировки жил силовых кабелей используют
отрезки виниловых трубок или специальные оконцеватели, на которых несмываемыми
чернилами делают надписи.
кабель линия ремонт электропередача
Глава 2. Технология
обслуживания, ремонт кабельных линий
.1 Техническое обслуживание кабельных линий
Осмотры кабельных линий напряжением до 10 кВ
производят в следующие сроки:
ü трассы кабелей, проложенных в земле,
- по местным инструкциям, но не реже одного раза в 3 мес;
ü концевые муфты на линиях напряжением
выше 1000 В - один раз в 6 мес, на линиях 1000 В и ниже - один раз в год;
ü кабельные муфты, расположенные в
трансформаторных помещениях, распределительных пунктах и на подстанциях,
осматривают одновременно с другим оборудованием;
ü кабельные колодцы - два раза в год.
Осмотр туннелей, шахт и каналов на подстанциях
производят по местным инструкциям. Обнаруженные при осмотрах неисправности
заносят в журнал дефектов и неполадок с оборудованием для последующего
устранения. В периоды паводков и после ливней производят внеочередные обходы.
Кабельные линии напряжением 3-10 кВ в процессе
эксплуатации не реже одного раза в год подвергают профилактическим испытаниям
повышенным напряжением постоянного тока.
После ремонтных работ на линиях или раскопок
вблизи трасс производят внеочередные испытания.
Периодичность испытаний кабельных линий,
проложенных в земле и работающих без электрических пробоев в течение пяти лет и
более
Длительность приложения полного испытательного
напряжения при приемо-сдаточных испытаниях 10 мин, в эксплуатации - 5 мин.
После мелких ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляцию подвергают
проверке мегаомметром на напряжение 2500 В.
Кабельные линии с нормальной бумажной изоляцией
в процессе эксплуатации имеют стабильные токи утечки при напряжении до 10 кВ -
300 мкА. Для коротких кабельных линий до 100 м на напряжение 3-10 кВ без
соединительных муфт допустимые токи утечки не должны превышать 2-3 мкА на 1 кВ
испытательного напряжения. Асимметрия токов утечки по фазам не должна быть
больше 8-10 мкА при условии, что абсолютные значения токов не превышают
допустимого.
.2 Ремонт кабельных линий
В процессе работы кабельных линий (KЛ) могут
возникать повреждения в кабелях, соединительных муфтах или заделках.
Повреждения носят характер электрического пробоя.
При текущем ремонте KЛ выполняют следующие
работы: осмотр и чистку кабельных каналов, туннелей, трасс открыто проложенных
кабелей, концевых воронок, соединительных муфт, рихтовка кабелей,
восстановление утраченной маркировки, определение температуры нагрева кабеля и
контроль за коррозией кабельных оболочек;
проверку заземления и устранение обнаруженных
дефектов; проверку доступа к кабельным колодцам и исправности крышек колодцев и
запоров на них;
перекладку отдельных участков кабельной сети,
испытание повышенным напряжением (для кабелей напряжением выше 1 кВ или
проверка изоляции мегаомметром для кабелей ниже 1 кВ), доливку кабельной
мастикой воронок и соединительных муфт, ремонт кабельных каналов.
При капитальном ремонте KЛ выполняют:
частичную или полную замену (по мере
необходимости) участков кабельной сети, окраску кабельных конструкций,
переразделку отдельных концевых воронок, кабельных соединительных муфт, замену
опознавательных знаков, устройство дополнительной механической защиты в местах
возможных повреждений кабеля.
Ремонт кабелей, проложенных в траншеях. При
необходимости замены КЛ или части ее, вскрытие усовершенствованных покрытий
производят электробетонолом С-850 или электромолотком С-849, мотобетонолом
С-329, пневмобетонолом С-358.
Материал покрытия сбрасывают на одну сторону
траншеи на расстояние не менее 500 мм от края, а грунт на другую сторону - на
расстояние не менее 500 мм от края. Траншею роют прямолинейной, а на поворотах
- расширенной для обеспечения прокладки кабелей с необходимым радиусом
закругления.
Траншеи, при отсутствии грунтовых вод и
подземных сооружений, роют без крепления вертикальных стенок на глубину,
указанную ниже (в м):
В песчаных грунтах1;
В супесях1,25;
В суглинках, глинах1,5;
В особо плотных грунтах 2.
Траншеи в местах движения людей и транспорта
ограждают и возле них устанавливают предупредительные надписи, а в ночное время
- дополнительное сигнальное освещение. Расстояние между ограждением и осью
ближайшего рельса железнодорожного пути нормальной колеи должно быть не менее
2,5 м, а узкой колеи - не менее 2 м.
Перед укладкой новых кабелей в траншею выполняют
следующие работы: закрепляют трубы в траншее в местах пересечений и сближений
трассы с дорогами, подземными коммуникациями и сооружениями; удаляют из траншеи
воду, камни и прочие предметы и выравнивают ее дно; делают подсыпку толщиной
100 мм на дне траншеи мелкой землей и готовят вдоль трассы мелкую землю для присыпки
кабеля после прокладки; готовят вдоль трассы кирпич или железобетонные плиты
для защиты кабеля, когда такая защита необходима. Материалы, подверженные
гниению и разложению в земле (дерево, силикатный кирпич и т. п.), применять для
защиты кабелей нельзя.
В местах пересечений и сближений с инженерными
сооружениями применяют бетонные, железобетонные, керамические, чугунные или
пластмассовые трубы. Стальные трубы применяют только для выполнения прохода
участка трассы методом прокола фунта.
Глубина заложения для кабелей напряжением до 10
кВ от планировочной отметки должна составлять 0,7 м. Перед прокладкой кабеля
производят внешний осмотр верхних витков кабеля на барабане. В случае
обнаружения повреждений (вмятины, проколы на витках, трещины в «каппе» и т. п.)
прокладку кабеля разрешают только после вырезки поврежденных мест, проверки
изоляции на отсутствие влажности и напайки на концы кабеля новых капп. При
ремонтных работах раскатку кабеля с барабана чаще всего выполняют с помощью
лебедки.
Допустимые усилия тяжения для кабелей
напряжением до 10 кВ приведены в табл. Усилие тяжения при раскатке кабеля
напряжением до 10 кВ контролируют с помощью динамометра два опытных монтера,
которые находятся у барабана и следят за размоткой кабеля.
.3 Основные повреждения кабельных линий
К явным недостаткам монтажа относятся ошибки
соединения жил витых пар в кроссах АТС, на стыках строительных длин, в
распределительных шкафах и коробках, удаленных терминалах и т. д. Ниже
приведены описания, а также устоявшиеся англоязычные названия дефектов,
используемые в различных измерительных приборах для индикации типа
неисправности.
В соответствии с принятой терминологией, две
пары, в которых нарушен правильный порядок подключения жил, называются
расщепленными (split). Признаками расщепленных пар могут быть увеличенный
резистивный и емкостной дисбаланс.
Неправильно смонтированная витая пара, где
прямой и обратный провода переставлены местами, называется перевернутой, или
скрещенной (reversal). В таком случае провод tip (T) подключен к минусу
станционной батареи, а провод ring (R) - к ее плюсу. Подавляющая часть
терминального оборудования (в том числе все телефонные аппараты) имеет защиту
от нарушения полярности станционной батареи. Но в кабельных линиях СКС порядок
подключения жил витой пары по-прежнему крайне важен.
Наконец, две витые пары с ошибочным подключением
к зажимам терминала называются транспонированными парами (transposition). На
телефонной сети такой дефект монтажа приведет к подключению неверного номера. В
случае же СКС подключенное к линии оборудование может оказаться
неработоспособным.
К основным скрытым дефектам кабельных линий
связи относится некачественный монтаж муфт и сростков жил на стыках
строительных длин. В первом случае нарушается герметичность оболочки кабеля и
возникает опасность его намокания, а для второго характерно появление плохих
контактов (partial open) и даже обрыв жил витой пары (open). К таким же
результатам приводит коррозия контактов кроссовых устройств и некачественная
кроссировка.
Дефекты и пробои изоляции жил, влага в кабеле и
загрязнение терминалов нередко ведут к замыканию жил пары между собой.
Замыкание может быть низкоомным (short) или высокоомным (partial short). Еще
один аналогичный вид дефектов витой пары - замыкание на землю одной или нескольких
ее жил (ground). Причем контакт жилы с землей совсем не обязательно будет
находиться недалеко от места повреждения изоляции жилы - электрический путь от
проводника жилы к земле пройдет через экран кабеля, металлические элементы
конструкции терминалов и несущие элементы кабеля.
3. Охрана труда и
защитные меры безопасности
Электромонтер-кабельщик наряду со знанием мер
безопасности при монтаже, эксплуатации и ремонте кабельных линий должен знать
правила техники безопасности при работах в действующих электроустановках
(подстанции, электротехнические помещения, линии электропередачи и др.). Это
обусловлено тем, что электромонтеру-кабельщику приходится прокладывать кабели,
разделывать и подключать их к различным электрооборудованию и РУ в действующих
и монтируемых электроустановках. Объем этих знаний определяется требованиями,
предъявляемыми к производству кабельных работ в действующих электроустановках.
Согласно знаниям и опыту
электромонтерам-кабельщикам после обучения присваивают квалификационные группы
по технике безопасности и выдают удостоверения.
Наличие напряжения в действующих
электроустановках обязывает производить кабельные работы только после
соответствующего разрешения. Работу в действующих электроустановках производят
не менее двух человек. Перед началом работы выполняют организационные и
технические мероприятия, обеспечивающие безопасность персонала.
В организационные мероприятия входит оформление
наряда, допуска к работе, перерывов в работе, переходов на другое рабочее место
и окончание работ.
Все технические мероприятия по безопасности
работ (отключение напряжения, вывешивание плакатов и ограждение места работы,
проверка отсутствия напряжения и наложение заземления) записывают в наряд.
Для защиты персонала, работающего в
электроустановках, от поражения электрическим током и воздействия электрической
дуги применяют различные защитные средства: изолирующие штанги (оперативные,
измерительные, для наложения заземления), изолирующие и электроизмерительные
клещи; указатели напряжения, указатели напряжения для фразировки; изолирующие
средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В и слесарно-монтажный
инструмент с изолирующими рукоятками; диэлектрические перчатки, боты, галоши,
коврики, изолирующие подставки; переносные заземления; временные ограждения;
предупредительные плакаты; защитные очки, рукавицы, противогазы,
предохранительные монтерские пояса, защитные каски. Порядок пользования
защитными средствами, нормы и сроки электрических и механических испытаний
устанавливают, исходя из ПТЭ.
Все изолирующие защитные средства делятся на
основные, позволяющие выдерживать рабочее напряжение электроустановки и
прикасаться к ее токоведущим частям, и дополнительные, которые сами по себе не
могут обеспечить защиту от поражения током и используются вместе с основными.
К основным защитным средствам в
электроустановках до 1000 В относятся диэлектрические перчатки, инструмент с
изолированными ручками, указатели напряжения. Дополнительными защитными
средствами в этих установках являются: диэлектрические галоши, диэлектрические
резиновые коврики и изолирующие подставки.
К основным защитным средствам в
электроустановках напряжением выше 1000 В относятся: оперативные и
измерительные изолирующие штанги; изолирующие и электроизмерительные клещи,
указатели напряжения; приспособления для ремонтных работ, а к дополнительным -
диэлектрические перчатки, боты, резиновые коврики и изолирующие подставки.
Заключение
Первым шагом для оформления данной работы явился
подбор и проработка нормативной и технической литературы
При написании выпускной квалификационной работы
пригодились навыки полученные во время прохождения производственной практики.
Электроэнергетика - ведущая отрасль
социалистической индустрии, в значительной степени определяющая современный
научно-технический прогресс. Без энергетики не могут существовать предприятия,
заводы, не может развиваться ни одна отрасль науки, и народного хозяйства.
В основу прокладки электропроводок положены
знания и соблюдение правил техники безопасности, умения правильно подобрать
марки проводов и кабелей, знание последовательности выполняемых работ.
Данная работа также затрагивает вопросы
организация рабочего места электромонтера по ремонту и обслуживанию
электрооборудования. В обязанности электромонтера входят как монтажные, так и
ремонтные, и обслуживающие работы. Таким образом, место работы должно
соответствовать санитарным нормам: температуре, освещенности.
Необходимо отметить, что в настоящее время на
предприятиях нашей страны вводятся новые современные технологии направленные на
улучшение условий труда рабочих.
Но, не смотря на все новшества никто не снимает
ответственности, которую несет электромонтер во время электромонтажных работ.
Считаю, что цель в изучении данного материала
выполнена полностью.
Список литературы
1. Акимова
Н.А., Котеленц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт
электрического и электромеханического оборудования. Учебное пособие для
студентов учреждений среднего проф. образования. - М.: Мастерство, 2010 год.
2. Князевский
Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник. 2-е изд.
- М.: Высшая школа, 2009 год.
. Межотраслевые
правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.
- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005 год.
. Охрана
труда. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - М.:
ИНФРА-М, 2003год.
. Правила
устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ
ЭНАС, 2006 год.
. Сибикин
Ю.Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. 5-е
изд. - М.: Высшая школа, 2006 год.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Конструкция силовых кабелей:
а - двужильные кабели с круглыми и сегментными
жилами; б- трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками; в -
четырехжильные кабели с нулевой жилой круглой, секторной или треугольной формы;
7 - токопроводящая жила; 2- нулевая жила; 3 - изоляция жилы; 4- экран на то ко
проводя щей жиле; 5- поясная изоляция; 6- заполнитель; 7- экран на изоляции
жилы; 8~ оболочка; 9- бронепокров; 10- наружный защитный покров.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Нормативные расстояния от параллельно
прокладываемых кабелей в траншеях:
а - до фундамента здания; б - до трубопровода; в
- до теплотрассы; г - до электрифицированной железной дороги; 1 - кабельная
траншея; 2 - трубопровод; 3 - теплопровод; 4 - электрифицированная железная
дорога; А - нормируемое расстояние в зависимости от вида инженерного сооружения
{трамвай, электричка и т. д.).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Ввод кабелей из траншеи в здание или кабельное
сооружение: а - при непроседающем грунте; б - при приседающем грунте
Проверка бумажной изоляции кабеля на влажность:
- ковш с парафином; 2- термометр; 3 - пинцет; 4
- кабельная бумага
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Привод ПИК-4У для тяжения кабеля:
- двигатель; 2 - редуктор; 3 - прижимное
устройство; 4 - движитель; 5 - направляющие;
- ролик; 7- лебедка; 8 - рама; 9 - стойка