Прокладка кабеля под дорогой
Если трасса расположена так, что проводить ее надо под дорогой, придется брать разрешение в организации, на чьем балансе находится эта дорога. Этот пункт обязателен в населенных пунктах, так как под дорогой могут находится другие коммуникации и самовольными работами их можно повредить. Если же речь идет о даче и дачном поселке, то согласовывать надо с администрацией поселка.
Прокол под дорогой делают при помощи специального оборудования
Правила прокладки кабеля под дорогой не меняются — глубина траншеи 70-80 см, песчаная подушка и засыпка, желательна прокладка в асбоцементной трубе или двустенной гофре ДКС. В общем, отличий нет, все нормы и правила такие же.
Сложности могут возникнуть при необходимости прокладки кабеля под асфальтом. Если это солидная трасса, разрушать покрытие вам вряд ли позволят, а если позволят, то восстановление асфальта — дорогое удовольствие. В этом случае тоже есть выход — есть специальное оборудование при помощи которого делают прокол под дорогой. Услуга тоже недешевая, но стоит намного меньше затрат на восстановление асфальта.
РАСЧЁТ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЭКРАНЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ
В было показано, что напряжение на экране прямо пропорционально току в жиле IЖ и длине кабеля LК. Кроме того, напряжение на экране зависит от:
- расстояния между фазами s, диаметра экрана dЭ, соотношения s/dЭ;
- эквивалентной глубины протекания тока в земле DЗ, которая вычисляется как
где ρЗ — удельное сопротивление грунта (Ом•м); μ0= 4π•10-7 — абсолютная магнитная проницаемость вакуума (Гн/м); ω = 2πf — круговая частота напряжений и токов (рад/с). На рис. 3 и 4 представлены результаты расчётов напряжения на экране по формулам из . Напряжение UЭ на экране относительно земли определено для тока в жиле IЖ = 1000 А и длины кабеля LК = 1000 м.
Если кабель проложен в распределительном устройстве, на территории предприятия и т.п., то глубина DЗ мала (1, 3, 10 м) и определяется наличием в земле контура заземления, различных металлических конструкций. В остальных случаях DЗ зависит от сопротивления грунта ρЗ (10, 100, 1000 Ом•м). Из-за этого на рис. 4 указаны одновременно и значения глубины DЗ, и сопротивления ρЗ.
При одностороннем заземлении экранов для произвольных тока жилы и длины кабеля напряжение на разземлённом конце экрана может быть найдено как:
где в нормальном режиме или при внешнем трёхфазном коротком замыкании сети надо использовать данные рис. 3, а при внешнем однофазном коротком замыкании сети — данные рис. 4.
При транспозиции экранов, имеющей N полных циклов, напряжение в узле транспозиции может быть найдено как:
где всегда надо использовать данные рис. 3, поскольку для транспозиции экранов однофазное короткое замыкание сети не является расчётным случаем .
Полученное в результате расчётов напряжение на экране UЭ не должно быть более допустимых для оболочки кабеля значений, которые составляют по :
• в нормальном режиме — 100 В; • при коротком замыкании в сети — 5000 В (этот критерий является определяющим).
3.5.6. Заземление при дифференциальных измерениях
|
Рис. 3.105. Заземление аналоговых входов через сопротивления для уменьшения синфазной помехи |
Если источник сигнала не имеет сопротивления на землю, то при дифференциальном измерении образуется “плавающий вход” (). На плавающем входе может наводиться статический заряд от атмосферного электричества (см. также раздел ) или входного тока утечки операционного усилителя. Для отведения заряда и тока на землю потенциальные входы модулей аналогового ввода обычно содержат внутри себя резисторы сопротивлением от 1 МОм до 20 МОм, соединяющие аналоговые входы с землей. Однако при большом уровне помех или большом сопротивлении источника сигнала сопротивление 20 МОм может оказаться недостаточным и тогда необходимо дополнительно использовать внешние резисторы сопротивлением от десятков кОм до 1 МОм или конденсаторы с таким же сопротивлением на частоте помехи ().
Надо ли заземлять броню кабеля?
Для прокладки в сложных условиях и для защиты электрической линии от повреждений используют бронированные кабели, представителями таких являются ВБбШв и АВБбШв.
Бронированным называют электрический кабель, защищенный слоем из металлических лент или повивов металлической проволоки.
Определения названий и видов кабельной продукции и сопутствующих терминов описаны в ГОСТ 15845-80.
Обязательным условием при его использовании является заземление брони, поскольку действующие нормы и требования говорят о необходимости заземления всех токопроводящих частей электроустановки. В этой статье мы рассмотрим, как заземлить бронированный кабель.
Виды материала (профили)
Согласно требованиям ПУЭ, содержащим указания на то, каким должно быть сопротивление растекания тока в грунте, в большинстве случаев этот показатель устанавливается на уровне не более 4 Ом. Для получения этого значения обычно приходится приложить немало усилий, направленных на то, чтобы придерживаться заданных теми же требованиями технологий.
В первую очередь, это касается используемых при сборке заземляющего контура материалов, подбираемых, исходя из следующих условий:
- При выборе штырей предпочтение должно отдаваться заготовкам из черного металла;
- Наиболее часто применяется пруток типоразмером 16-20 мм или уголок с параметрами 50х50х5 мм и толщиной металла около 5 мм;
- Применять в качестве элементов контура арматуру не допускается, поскольку она обладает каленой поверхностью, влияющей на нормальное стекание тока;
- Для этих целей подходит именно чистый пруток, а не его арматурный заменитель.
Обратите внимание! Для районов с засушливым летом лучше всего подходят трубные толстостенные металлические заготовки, нижний конец которых сплющивается на конус, а затем в этой части трубы просверливаются несколько отверстий. Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично
В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов
Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично. В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов.
К этому виду профильных заготовок предъявляются особые требования, касающиеся порядка их размещения в почве и состоящие в следующем:
- Во-первых, трубные элементы защитного контура должны размещаться на глубине, превышающей уровень промерзания грунта не менее чем на 80-100 см;
- Во-вторых, в особо засушливых местностях примерно треть длины заземлителя должна достигать влажных слоёв почвы;
- В-третьих, при выполнении второго условия следует ориентироваться на особенности расположения в данном регионе так называемых «грунтовых вод». В случае если они находятся на значительной глубине, по правилу, сформулированному в положениях ПУЭ, необходимо будет подготовить более длинные трубные отрезки.
С видом и профилем используемых при обустройстве заземлителя штыревых заготовок можно ознакомиться на размещённом ниже рисунке.
Допустимые профили штырей
На практике в большинстве регионов России обычно применяются стальной уголок и полоса из того же металла. Для того чтобы получить более точные параметры используемых элементов заземления, потребуются данные геологических обследований. При наличии этой информации можно будет привлечь к обсчёту параметров заземлителя специалистов.
Из чего делается металлосвязь
Соединяющие штыри элементы (металлосвязь) обычно изготавливается из следующих электротехнических материалов:
- Типовая медная шина, имеющая сечение на менее 10 мм2;
- Алюминиевая полоса с поперечным сечением порядка 16 мм2;
- Стальная полоска 100 мм2 (типоразмер – 25х5 мм).
Классическая металлосвязь делается обычно в виде нарезанных по размеру стальных полос, крепящихся на сварку к уголкам или оголовкам прутка.
Важно! От качества сварочного сочленения зависит, сможет ли данное заземляющее устройство или контур пройти проверочные испытания на соответствие переходного сопротивления нормируемому значению (4 Ома)
При применении более дорогих алюминиевых (медных) полосок к ним на сварку крепится болт подходящего типоразмера, на котором впоследствии фиксируются подводящие шины
Главное, на что нужно обращать внимание при обустройстве любых соединений, – это надёжность получаемого в результате контакта
Для этого перед оформлением болтового сочленения необходимо тщательно зачистить обе соединяемые детали до появления блеска чистого металла. Дополнительно эти места желательно обработать шкуркой, а после закручивания болта хорошо его поджать, что обеспечит более надёжный контакт.
Как заземлить броню кабеля, проложенного в кабельном сооружении
Кабельные сооружения — сооружения, предназначенные для укладки кабелей и любого оборудования, обеспечивающего нормальную работу кабельных линий. К ним относятся короба, каналы, тоннели, эстакады, галереи и двойные полы. Прокладка бронированных кабелей внутри помещений кабельных сооружений должна соответствовать требованиям, изложенным в ПТЭЭП и ПУЭ. Как сама броня кабеля, так и токопроводящие части кабельных сооружений должны быть заземлены. Допускается заземление бронеленты к металлическим коробам или каналам. В качестве заземляющего контура можно использовать несущие металлические конструкции зданий и сооружений.
Большой выбор бронированных кабелей представлен на сайте компании “Кабель.РФ”. Ознакомившись с описанием продукции, вы можете сделать выбор самостоятельно или обратиться к специалисту компании, который грамотно проконсультирует вас по вопросам цены и качества.
Подписка на рассылку
Электрический кабель с защитным покровом из металлических лент или одного или нескольких повивов металлических проволок называется бронированным (ГОСТ 15845-80). Это достаточно эффективный способ защиты проводников от механического разрушения и от разрушения под воздействием температуры, влаги и ультрафиолетового излучения. Для того чтобы оборудование служило долго и безаварийно, прокладка бронированных кабелей должна осуществляться по всем правилам. Требования по проведению таких работ изложены в «Правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», утвержденных Минэнерго РФ от 19.06.2003 и обязательных к исполнению на всей территории РФ.
Заземление бронированного кабеля — необходимое условие для безопасной эксплуатации и обслуживания кабельной линии. Действующие нормативные документы предписывают заземлять все токопроводящие части проводников.
Как сделать заземление брони кабеля
Для прокладки в сложных условиях и для защиты электрической линии от повреждений используют бронированные кабели, представителями таких являются ВБбШв и АВБбШв. Бронированным называют электрический кабель, защищенный слоем из металлических лент или повивов металлической проволоки.
Определения названий и видов кабельной продукции и сопутствующих терминов описаны в ГОСТ 15845-80. Обязательным условием при его использовании является заземление брони, поскольку действующие нормы и требования говорят о необходимости заземления всех токопроводящих частей электроустановки.
В этой статье мы рассмотрим, как заземлить бронированный кабель.
Из чего состоит заземление
- Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
- Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
- Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.
Рассмотри эти компоненты подробнее.
Внешний, или наружный контур
Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.
Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.
- Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
- Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
- Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м
Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.
Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м
Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.
Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м
Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.
Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.
Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:
Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.
Расшифровка величин формулы:
- R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
- L — общая длина каждого электрода в контуре.
- d — диаметр электрода (если сечение круглое).
- Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.
Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.
Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.
Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.
И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.
Соответственно, расшифровка дополнительных величин:
- Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- b — ширина электрода — заземлителя.
- ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:
ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:
Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.
Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.
Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.
Прокладка внутреннего контура
Электрооборудование, которое подлежит заземлению, размещено по всей площади производственных помещений. К системе заземления оно подключается путем прокладки внутри здания магистральных шин. Установка заземляющих проводников делается открыто, к ним всегда должен быть свободный доступ для контроля и осмотра. Исключение составляют металлические трубы скрытой электропроводки и взрывоопасные установки, где проемы заделываются легко выбиваемыми негорючими материалами.
Полосы заземления внутреннего контура положено прокладывать горизонтально или вертикально. Только если здание включает наклонные конструкции, разрешено прокладывать проводники параллельно им. Внутренний контур заземления монтируется с использованием стен и потолков, при необходимости прокладки по полу полоса заземления укладывается в каналы. Проводники прямоугольного сечения монтируют широкой плоскостью к стене. Крепление полосы к кирпичным и бетонным поверхностям производится забиванием гвоздей с помощью строительно-монтажного пистолета. Для фиксации на деревянных стенах используются шурупы.
Заземляющие проводники соединяют между собой при помощи сварки. При сильном нагреве защитное цинковое покрытие испаряется, при этом снижается сопротивляемость стали внешним воздействиям. Поэтому точки соединения обрабатываются цинковым спреем или эмалью. В местах, где предусмотрено измерение сопротивления заземляющего устройства, проводник крепится болтами. Он должен иметь возможность отсоединения, но только с помощью инструмента. Точки крепления полос заземления должны находиться на расстоянии от 650 мм до 1000 мм друг от друга. Они расположены тем чаще, чем больше поперечное сечение полосы.
Конструкция здания может включать температурные швы, предохраняющие его от деформации Пересекающая такой шов полоса заземления должна иметь компенсирующий изгиб. Через стены и перекрытия полосу заземления свободно проводят через проемы или заключают в стальную трубу.
Требования к проводникам
При устройстве заземления, а также защитного зануления, стальные оболочки кабелей любого класса или броня соединяется с ЗУ посредством медных жил нормируемого сечения. Это требование распространяется и на корпуса соединительных или концевых муфт. На линиях, рассчитанных на передачу высоковольтного питания (6 кВ и выше) и имеющих алюминиевую оболочку, муфтовые заземления выполняются отдельными проводниками.
Использовать для этого медные жилы с проводимостью, большей соответствующего показателя для оболочек кабелей, запрещается.
Общими требованиями действующих стандартов предусматривается применение оголенных медных жил сечением не менее 6-ти мм квадратных. Те же параметры для контрольных кабелей специально оговариваются в ПУЭ (смотрите п.п. 1.7.76-1.7.78).
Если на опоре воздушного подвода к электроустановке предусмотрены концевые муфты, содержащие в своем комплекте разрядники, их корпуса подключаются непосредственно к ЗУ защитных приборов. Применение в этом качестве одних только кабельных оболочек в данной ситуации не допускается. Специальные эстакады и галереи, используемые для размещения кабелей во взрывоопасном исполнении, обязательно оборудуются защитой от грозовых разрядов и молний.
При переходе от подземной линии прокладки на участок его воздушной проводки и при отсутствии у железобетонной опоры собственного ЗУ муфты разрешается заземлять на броню кабеля. Такой подход допустим лишь при условии, что ремонтная или удлинительная муфта на другом его конце присоединена к станционному заземляющему контуру, либо если величина сопротивления оболочки заземляемого кабеля достаточно мала.
Заземление бронированных кабелей внутри помещения
Бронированный кабель 0,4 кВ можно прокладывать по любым металлическим конструкциям, если они заземлены, а также доступны для обслуживания. По сырому бетону, деревянным поверхностям прокладка запрещена. В таком случае нужно обеспечить зазор не менее 5 см между линией и поверхностью, для этого можно использовать различные кронштейны или прокладывать линию в металлических трубах и желобах.
Ввод в здание бронированного кабеля можно проводить через фундамент и стены. Для того чтобы исключить вероятность его повреждения, на кабельном вводе, или в месте перехода через стену или фундамент нужно заложить трубу из металла или пластика диаметром в 2 раза большем, чем его внешний диаметр.
Следующий шаг заключается в том, что броню нужно заземлить в щите и со стороны опоры, от которой он идет. Также, как описано выше, никаких соединений на этом участке (опора-щит) быть не должно. На вводе в щит кабель разделывается на жилы, которые подключаются к коммутационным аппаратам (рубильнику или автоматам), а его броня соединяется с корпусом щита. Тот в свою очередь в обязательном порядке должен быть заземлен.
В кабельных сооружениях (лотках, галереях, эстакадах, под полами) допустимо заземлять броню, обеспечив контакт с металлическими коробами, каналами или другими заземленными конструкциями.
Для организации электросети в частном доме его подключают к линии электропередач воздушным или подземным вводом. В случае прокладки кабеля под землей часто используют ВбБШв, его броню также как и в вышеописанных случаях нужно заземлить с двух сторон.
Экран контрольных кабелей или оптических в обязательном порядке заземляется хотя бы с одной стороны. Это делается для снижения или полного устранения влияния электромагнитных полей на информационную линию.
Однако с этой задаче лучше справляется двухстороннее заземление. Экран подключается к ГЗШ с помощью гибкого проводника сечением не менее 4 кв. мм.
Процесс прокладки
Подготовка траншеи под бронированный кабель
Перед тем как проложить кабель в земле, готовиться трасса, в которую он будет уложен. При её проектировании нужно учесть все возможные с любыми инженерными сетями и коммуникациями. После этого можно приступать непосредственно к самой траншее. В случае, если кабель будет проложен под автодорогой, необходимо погружать его на глубину не меньше 125 см. Если же поверх траншеи будет свободная земля без нагрузок, например газон, достаточно 90 см.
Обратите внимание, что даже в ситуациях, когда проектирование траншеи основывается на схеме геоподосновы, следует копать аккуратно. Нередки случаи, когда можно наткнуть на инженерные систем, неверно нанесенные на схему
На дно выкопанной траншеи нужно высыпать песочную подушку высотой до 15 см. Это необходимо для дополнительной защиты кабельных линий и маркировки. Песок нужно смочить водой и хорошо утрамбовать.
Прокладка
Прокладка кабелей под землей, как правило, подразумевает, что используется бронированный проводник, защищенных от механического воздействия и грызунов. Если же используется не бронированный электрический кабель, нужно, чтобы его марка удовлетворяла повышенным требованиям устойчивости к механическому и тепловому воздействия. Именно по этой причине чаще всего берут медный бронированный кабель.
Сам кабель прокладывается внутри подушки из песка, поверх которой затем насыпается слой грунта толщиной примерно 15-20 см. Его тоже следует утрамбовать. Поверх этого слоя выкладывается защита из кирпича, асбоцемента, железобетонных плит или любого аналогичного материала.
Сверху кладется предупредительная лента. По требованиям ПУЭ, она на всем протяжении траншеи должна находиться строго над кабелем, а сигнальная надпись – находиться сверху. После этого траншея засыпается с запасом. Это необходимо потому, что грунт со временем проседает.
ПУЭ также требует, чтобы на каждом этапе прокладывания и засыпания линий, были проверены его функциональные характеристики. Для этого можно проводить замер сопротивления изоляции.
Рекомендуется также после укладки кабеля сфотографировать его расположение. Фото будет удобно использовать при необходимости демонтажа или ремонта кабелей заземления и другого назначения. Многие игнорируют требование укладки сигнальной ленты у себя на участках, подводя электричество к бане или даче. Это противоречит правилам безопасности, но с фотографиями, как минимум, дает некоторые гарантии по поводу точного определения местонахождения кабеля в будущем.
3.5.5. Экраны кабелей для защиты от молнии
Для защиты от магнитного поля молнии сигнальные кабели систем автоматизации, проходящие по открытой местности, должны быть проложены в металлических трубах из ферромагнитного материала, например, стали. Трубы играют роль магнитного экрана []. Нержавеющую сталь использовать нельзя, поскольку этот материал не является ферромагнитным. Трубы прокладывают под землей, а при наземном расположении они должны быть заземлены примерно через каждые 3 метра []. Кабель должен быть экранирован и экран заземлен. Заземление экрана должно быть произведено очень качественно с минимальным сопротивлением на землю.
Внутри здания магнитное поле ослабляется в железобетонных зданиях и не ослабляется в кирпичных.
Радикальным решением проблем защиты от молнии является применение оптоволоконного кабеля, который стоит уже достаточно дешево и легко подключается к интерфейсу RS-485.
Область применения
Бронированные кабели применяют для прокладки линии в туннелях, шахтах, траншеях. Их укладывают в землю без использования труб ПНД или защиты других типов. Но стоит отметить, что такая защита никогда лишней не бывает. Слой брони защищает от движений грунта и других вредных факторов.
Интересно:
Броня предназначена не только для защиты от повреждения лопатой или другим инструментом, но и для защиты от зубов грызунов.
Прокладка на поверхности возможна, при условии минимальных механических нагрузок и напряжений. Т.е. он должен быть зафиксирован и вероятность его растяжений и воздействия должна быть минимизирована. В быту такой кабель применяют для ввода электроэнергии в дом, или чтобы подключить гараж, летнюю кухню, флигель, сарай и другие постройки к электроэнергии. В таком случае прокладывают опять же — в грунте.
