Назначение кабелей способы их прокладки

Конструкция кабеля и провода: назначение и характеристики основных элементов

Бытовые приборы, электроинструменты, промышленное оборудование, осветительная техника — это и многое другое требует применения кабельной продукции для подключения к источнику питания или передачи сигнала.

Для того, чтобы работа осуществлялась наиболее эффективно, существуют разные конструкции монтажных, силовых, сигнальных проводов и кабелей, каждая из которых применима в определённых условиях. Рассмотрим основные составляющие.

Конструкция кабеля

Кабель — это гибкое электротехническое изделие, предназначенное для передачи электроэнергии или радиосигнала от одного элемента сети к другому. Главное отличие кабеля от провода — наличие собственных изоляционных оболочек у каждой из жил, а вся конструкция заключена в общий слой из плотного материала.

Токопроводящие жилы силового многожильного кабеля

Для изготовления используется проволока из меди, стали, алюминия, а также сплавов с низким или высоким сопротивлением. Диаметр жилы кабеля бывает от 1 до 10 миллиметров. Основным требованием к элементу является хорошая электропроводность, которая влияет на допустимый ток нагрузки или коэффициент потери сигнала (в информационных кабелях). Именно электропроводность определяет выбор сечения и количество жил.

Самые популярные материалы внутренних компонентов силового гибкого кабеля:

• Медь
  Обладает наибольшей проводящей способностью среди всех металлов, кроме серебра. Податливость обработке позволяет получить проволоку любой толщины и длины методом машинной прокатки. Для защиты от коррозии медь покрывают лужением.
• Алюминий
  Занимает третье место после серебра и меди по показателям электропроводности. Из-за сравнительно невысокой стоимости и практически неиссякаемых запасов в природе алюминий часто заменяет дефицитный красный металл в кабельной продукции. Минус, который ограничивает область применения, — недостаточная устойчивость к повреждениям вследствие перегибов.

Цена силового медного кабеля намного выше, чем у алюминиевого. Это объясняется широкой сферой применения, дефицитностью металла, высокой надёжностью и долговечностью.

Изоляционная оболочка

Покрытие предназначено, во-первых, для создания диэлектрического промежутка в простых и силовых кабелях с медными, алюминиевыми жилами. Во-вторых, выполняет функцию стабилизации геометрических размеров — это важно для радиочастотных изделий. Стоит отметить, что материал, толщина и плотность изоляции влияют на предельное значение рабочего напряжения.

Виды материалов:

• поливинилхлорид;
• диэлектрическая резина;
• кабельная бумага, пропитанная специальным составом;
• полиэтилен.

Самый распространённый материал для изоляционной оболочки в продукции общепромышленного применения — ПВХ.

Электрические экраны

Экранированный силовой кабель — изделие, защищённое от помех, создаваемых работающими электроприборами. Экраны изготавливают в виде оплётки из алюминиевой проволоки, ленты или фольги. Элемент снижает воздействие электромагнитного поля и способствует повышению качества передаваемого сигнала.

Внешний защитный покров

Прежде чем купить силовой кабель, стоит подробно рассмотреть варианты исполнения внешней изоляционной оболочки, так как этот параметр определяет сферу использования и влияет на выбор способа монтажа.

Различают следующие виды материалов изоляции:

• Металл — обеспечивает полную долговременную защиту от влаги.
• Полимерный пластикат — временно препятствует проникновению воды внутрь конструкции. В процессе эксплуатации жидкость постепенно диффундирует через пластик, что приводит к снижению сопротивления.
• Резина и ПВХ — по эффективности соответствуют металлу.

Существует специализированная продукция, оболочки которой выполнены из технологичных материалов, например, силовой кабель ВВГнг и ВВГнг LS. Особенность заключается в том, что при превышении максимально допустимой температуры изделие не горит, не плавится, не выделяет едкий дым и отравляющий газ. Силовой огнестойкий кабель прокладывают в стратегически важных объектах: на атомных станциях, в аэропортах, медучреждениях и других зданиях, где важно исключить задымление при аварии.

Конструкция провода

Провод может состоять как из одной, так и из нескольких жил, бывает как оголённый, так и с изоляцией. Жилы провода уложены параллельно друг к другу и скручены в пучок. Силовой медный провод часто встречается в составе электрических линий в помещениях, а оголённые варианты используются для передачи энергии в ЛЭП и прокладываются по воздуху.

Конструкция провода напоминает кабельную, однако здесь всё намного проще.

Токопроводящая жила

Выполняет функцию проведения тока. Основные требования: минимальный нагрев, гибкость, устойчивость к поражению коррозией, хорошая электропроводность и невысокая стоимость. Жила гибкого силового провода выполнена в виде проволоки из алюминия или меди, которая характеризуется классами от 1 до 6. Чем выше уровень, тем лучше изделие выдерживает нагрузку на изгиб.

Внешняя изоляционная оболочка

Чтобы купить подходящий силовой провод, стоит заранее определить условия эксплуатации. Продукция без изоляции подходит для прокладки только по воздуху. Наличие оболочки допускает установку в помещениях как открытым, так и закрытым способом.

Внешний слой изготавливается из тех же материалов, что и у кабелей. Стоит отметить, что, независимо от вида оболочки, провода не обладают достаточной герметичностью для размещения в земле или под водой.

Источник

Монтаж кабельных линий

В процессе устройства сетей электроснабжения выполняется широкий спектр различных мероприятий, среди которых ведущую роль играет монтаж кабельных линий. Данные работы достаточно сложные и выполняются по специальным методикам и технологиям. Недостаточно всего лишь установить опоры и натянуть на них провода. Во многом нормальная работа системы будет зависеть от выбора наиболее оптимальных конфигураций монтажа.

Способы прокладки кабельных линий

Современные технологии прокладки кабельных линий включают в себя множество способов, начиная от воздушных ЛЭП и заканчивая подземными каналами и специальными сооружениями. Для каждого вида монтажа предусмотрены собственные нормативы и технические регламенты, специальные правила выполнения работ.

Кабельные линии используются, в основном, на промышленных предприятиях, работающих со всеми классами напряжений. Они могут прокладываться не только внутри зданий и сооружений, но и снаружи, на прилегающей территории.

Внутренняя прокладка кабелей осуществляется следующими способами:

• Открытым способом по стенам и поверхностям других строительных конструкций и элементов здания.
• В металлических трубах, проложенных скрытым или открытым способом.
• Прокладка с использованием коробов и кабельных лотков.
• Использование кабельных каналов.
• Подвеска кабелей на несущих тросах.
• Прокладка в специальных кабельных сооружениях, представляющих собой отдельные элементы зданий (двойные полы, кабельные шахты, кабельные этажи и др.).

В процессе эксплуатации кабели могут случайно получить механические повреждения. Поэтому внутри кабельных сооружений и помещений практикуется использование бронированных или небронированных кабелей без горючего покрытия. Противопожарная защита кабелей, уложенных открытым способом, осуществляется с помощью огнестойкой засыпки или заливки огнестойкой затвердевающей массы. Места переходов кабельных линий между помещениями защищаются огнепреграждающими блоками.

На предприятиях промышленности прокладка кабельных линий выполняется с применением типовых сооружений. Прежде всего, это туннели, кабельные эстакады и прочие конструкции. Туннельная прокладка позволяет существенно сэкономить территорию предприятия, дает возможность вести работы поочередно, независимо от времени года. Кабельные линии очень удобно ремонтировать и осматривать в любую погоду. Единственным серьезным недостатком считается высокая стоимость сооружения туннеля.

К наиболее экономичным вариантам относятся кабельные эстакады и галереи, применяемые при большом количестве кабелей, приходящихся на одну трассу. Эстакады сооружаются при количестве линий от 15 до 50, а галереи – при еще большем количестве кабелей. Высота этих конструкций над землей зависит от типа пересекаемых дорог и других сооружений. Например, для автомобильных дорог этот показатель составляет минимум 4,5 метра.

В некоторых случаях с помощью данных сооружений осуществляется совмещенная прокладка не только кабелей, но и других коммуникаций – трубопроводов, теплопроводов и др. Если количество кабелей не превышает 20-30 линий, дорогостоящие туннели и эстакады могут быть заменены кабельными каналами или надземными кабельными лотками из бетона.

При необходимости, туннели и эстакады могут использоваться для прокладки небронированных кабелей, заключенных в полимерную или металлическую оболочку. Общее количество таких кабелей, уложенных в туннеле, может составлять до 100 линий. Для непосредственной прокладки используются лотки или металлические консоли, располагающиеся на расстоянии 0,8-1,0 м между собой.

Если количество кабелей незначительно (от 1 до 6), для их прокладки могут использоваться траншеи. При возрастании числа кабелей (от 2 до 20), применяются подземные трубные блоки или для этих целей служат стены зданий, технические эстакады, воздушные линии на тросах, а также тросовые кабели.

Внешние кабельные линии промышленных предприятий могут прокладываться в траншеях, то есть непосредственно в земле. В болотистых местностях или холодных районах используются кабельные эстакады.

Правила прокладки кабельных линий

Непосредственная прокладка кабельных линий считается одним из наиболее ответственных этапов при выполнении строительно-монтажных работ. Тип кабеля и способы монтажа определяются Правилами устройства электроустановок – ПУЭ.

Для прокладки кабельных линий на электростанциях применяются каналы, блоки, туннели, кабельные эстакады. Одиночные кабели, обеспечивающие удаленные вспомогательные объекты, могут укладываться в траншеи. На территориях, где расположены подстанции и распределительные устройства, линии прокладываются в трубах, каналах или просто в земле, а также в подземных лотках. Для кабельных линий в количестве свыше 20 кабелей, отходящих в одном направлении от распределительных устройств, должны использоваться туннели.

На территориях городов и поселков укладка линий должна выполняться под тротуарами, по непроезжей части улиц. Также для этих целей могут использоваться дворы и газоны, представляющие собой технические полосы. В случаях большого количества уже имеющихся подземных коммуникаций на улицах и площадях, для прокладки кабелей рекомендуется оборудовать туннели и коллекторы. Если территория имеет усовершенствованное покрытие и по ней осуществляется интенсивное движение транспорта, линии должны прокладываться в трубах или блоках.

Если кабели прокладываются в помещениях или кабельных сооружениях, у бронированных и небронированных кабелей должна отсутствовать защитная оболочка в виде брони или горючих материалов. У силовых и контрольных кабелей, применяемых на электростанциях, не допускается полиэтиленовая изоляция, поскольку полиэтилен является горючим материалом и быстро размягчается при перегреве.

Кабели, подключаемые к передвижным механизмам, должны быть гибкими, иметь резиновую или такую же изоляцию, способную выдерживать многократные изгибы. Если прокладка осуществляется вертикально или с крутым наклоном, а планируемое напряжение составляет до 35 кВ, у таких кабелей предусматривается так называемая нестекающая масса, изоляция с обедненной пропиткой, а также изоляционная оболочка из резины или пластмассы.

В случае, когда одна и та же трасса проходит в различных грунтах и неодинаковых условиях окружающей среды, тип и марку кабелей следует подбирать, исходя из наиболее тяжелых условий на одном из участков. При этом протяженность участков с легкими условиями не должна превышать строительную длину. Если же участки с различными условиями имеют значительную длину, в этом случае на каждом из них в индивидуальном порядке выбирается марка и сечение кабелей.

При монтаже кабелей большое значение имеют соединительные муфты. Их количество на 1 км линий, строго определено Правилами:

• Трехжильные кабели 1-10 кВ, сечением 3х95 мм2 – не более 4 шт.
• Для таких же кабелей, сечением 3х120-3х240 мм2 – не более 5 шт.
• Трехфазные кабели 20-35 кВ – не более 6 шт.
• Одножильные кабели – не более 2 шт.
• Количество кабельных муфт в кабельных линиях на 110-220 кВ определяется отдельным проектом.

Существуют особые правила прокладки кабельных линий в земле, допускающие использование лишь бронированных кабелей, с внешним покровом оболочек, защищающим от химических воздействий. На выбор конкретной марки влияет степень агрессивности почвы и наличие блуждающих токов. При наличии в почве большого количества активных разрушающих веществ, кабели должны оборудоваться усиленными антикоррозийными защитными оболочками. Тем не менее, прокладка кабелей в траншеях считается наиболее экономичной. В одну траншею рекомендуется укладывать не более 6-ти линий, а расстояние между ними устанавливается не менее 20-30 см, исходя из местных условий.

Особые условия прокладки определяются специальными правилами:

• Подводные линии прокладываются кабелями, имеющими круглую проволочную броню на протяженности всей строительной длины. Чаще всего для этих целей применяются одножильные кабели. Не допускается использование в воде резиновой изоляции в ПВХ оболочке.
• Кабели с проволочной броней применяются в почвах с возможными смещениями, а также в воздушных линиях, где предполагаются значительные растягивающие усилия.
• Не допускается применение кабелей с алюминиевыми жилами во взрывоопасных помещениях, механизмах доменных цехов, главных линиях непрерывных прокатных и обжимных станов.

Прокладка кабельной линии в траншее

Кабельные трассы, прокладываемые в траншеях, получили широкое распространение, благодаря их надежной и безопасной работе в процессе эксплуатации. Для этого существуют специальные нормы и требования, определяющие технологию и организацию этого монтажа.

Прежде всего, данный вид укладки предполагает отрывку траншеи. В зависимости от протяженности трассы и рельефа местности, эта работа выполняется вручную или механическим способом с применением спецтехники. Далее на дне траншеи устраивается подсыпка из песка, на которую и укладывается кабель. По завершении укладки траншея засыпается грунтом, без посторонних примесей, мусора, камешков и т.д. За счет этого снижается риск механических повреждений в процессе дальнейшей эксплуатации.

Если в траншее прокладывается один или несколько кабелей, а ее ширина не превышает 250 мм, сверху необходимо устроить защитное покрытие. Для этого используется обычный кирпич, уложенный поперек траншеи, железобетонные плиты, толщиной не меньше 50 мм, или специальные пластиковые щиты. Во время земляных работ участок должен быть огорожен сигнальной лентой. Это особенно важно при использовании спецтехники и ведении работ возле автомобильных дорог.

В каждом случае прокладка кабельных линий в земле выполняется на определенную глубину. Кроме того, для каждого вида уложенного кабеля, осуществляются различные защитные мероприятия:

• При напряжении 10-20 кВ и укладке на глубину от 1 до 1,2 м, кабель не нуждается в особой защите. Траншею можно просто засыпать грунтом. Минимальная глубина при таком напряжении составляет 70 см.
• Если напряжение составляет 35 кВ, минимальная глубина траншеи увеличивается уже до 1 метра. Такая же глубина должна соблюдаться при прокладке линий под автомобильными дорогами.
• Глубина траншеи может быть ниже в определенных условиях, например, когда длина трассы не превышает 5 м или при устройстве кабельного ввода в здание. То же самое касается пересечения кабельной линии с другими коммуникациями. При этом минимальная глубина может снизиться до 0,5 м.
• В сельской местности глубина траншеи должна быть не менее 1 метра, что дает возможность без ограничений выполнять сельскохозяйственные работы.

Существует еще очень много различных требований, предъявляемых к подземной прокладке кабельных линий. Основным требованием является соблюдение безопасных расстояний, а остальные нормативы можно всегда извлечь из Правил устройства электроустановок.

Прокладка кабельных каналов

Монтаж кабельных лотков

Прокладка кабеля по забору: требования ПУЭ и способы монтажа

Кабельный теплый пол

Прокладка силового кабеля в земле

Прокладка кабеля в кабель-канале: инструкция монтажа с фото

Источник