ЛЭП, воздушные линии

Министерство науки и образования Российской Федерации

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет

Белебеевское представительство  
 

  Кафедра Электромеханики. 
 
 

Реферат

на тему: 

“ЛЭП, воздушные линии” 
 
 
 
 
 

Выполнил студент:

Масленкин Алексей

ЭСиС - 210б

Проверил:

Валеев А.Р. 
 
 
 
 
 
 

2009

      Содержание 

     Введение…………………………………………………………………...……..1

     Виды кабелей и правила их применения……………………………….....…2-3

     Выбор кабелей………………………………………………………….…..….3-7

     Оборудования и приспособления для прокладки кабеля………………...…7-9

     Прокладка кабелей в траншеях………………………………………...…..10-13

     Прокладка кабелей в блоках…………………………………………….....13-15

     Прокладка кабелей на опорных конструкциях и в лотках…………….....15-16

     Повреждение и ремонт кабельных линий……………………………...….16-18

     Техника безопасности…………………………………………………...….18-19

     Заключение……………………………………………………………..………20

     Список использованной литературы…………………………………...……..21 

     Введение

     Электрификация была могучим рычагом советского народа в построении социализма. Во много раз возрастает ее роль в создании материально-технической базы коммунизма.

     Достижения электрификации очень велики. Сделано много, но впереди еще более широкие перспективы, еще более важные задачи: необходимо значительно увеличить производство электрической энергии, намного поднять электровооруженность труда в промышленности и сельском хозяйстве. Решение этих задач требует огромных усилий по ускоренному развитию электроэнергетики: строительству электростанций и электросетей, электрификации промышленности и сельского хозяйства.

     Значительная роль в энергостроительстве отводится силовым кабелям, их прокладке, монтажу и ремонту в процессе эксплуатации. Высокое качество работ организаций, ведущих строительство и эксплуатацию кабельных линий, наиболее ярко проявляется в надежности электроснабжения после включения этих линий под напряжение и нагрузку.

     Множественность конструкций кабелей и муфт, усовершенствования в кабельной техник, своеобразие работы, необходимость обеспечить такое же качество и уровни испытательных напряжений изоляции в местах соединения и оконцевания, как и на кабельном заводе, требуют подлинного мастерства от каждого монтера-кабельщика.

     В своем реферате я узнаю научные основы современной техники прокладки силовых кабелей, технологии их монтажа и эксплуатации в объеме, необходимом для сознательного, прочного и глубокого овладения.

     Виды кабелей и правила их применения

     Кабелем называют устройство, предназначенное для канализации электрической энергии и состоящее из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников заключенных в герметическую защитную оболочку из резины, пластмассы, алюминия или свинца.

     Кабель, имеющий поверх защитной оболочки покрытие (броню) из стальных лент, плоской или круглой проволоки (для защиты от механических повреждений), называются бронированными. Если защитные или броневые оболочки кабеля не пропитаны джутовой пропитанной пряжей, то такой кабель называют голым.

     Различают кабели силовые и контрольные, силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в осветительных и силовых электроустановках и в тех случаях, когда их применение экономически или технически более целесообразно, чем проводов. Контрольные кабели служат для создания цепей контроля, сигнализации и т.д.

     Силовой электрический кабель общего применения с пропитанной бумажной изоляцией состоит из токоведущих жил (из меди или алюминия) круглой или сеглянтной формы; жильной изоляции из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом заполнителей из жгутов сульфатной бумаги, проложенных между жилами; поясной изоляцией из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом; герметизирующей оболочки из свинца или алюминия; двухслойного битумного состава, между слоями которого проложена сульфатная бумага; кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; брони из стальных лент, а у некоторых марок кабелей из плоских или круглых стальных оцинкованных проволок, покрытых битумным составом; кабельного покрова из пропитанного джута (пряжи), покрытый сверху слоем мела.

     Силовые кабели общего применения с бумажной пропитанной изоляцией бывают одно-, двух-, трех-, четырехжильные с сечением жил 2,5-800мм/178;.

     Кабельная линия служит для передачи электроэнергии или отдельных ее импульсов и состоит из одного или нескольких кабелей с соединительными или концевыми муфтами. Кабель состоит из трех основных элементов: токопроводящей жилы, изоляции и герметичных оболочек с защитными покровами.

     По виду изоляции и оболочки различают следующие силовые кабели:

     - с пропитанной бумажной изоляцией в металлической оболочке;

     - с бумажной изоляцией пропитанной не стекающим составом, в металлической оболочке;

     - с пластмассовой изоляцией в пластмассовой или металлической оболочке;

     - с резиновой изоляцией в пластмассовой, резиновой или металлической оболочке.

     Жилы кабеля изготавливают одно-проволочными или многопроволочными с круглой, секторной или сеглянтной формой сечения.

     Кабели прокладывают в конструкциях, лотках (в производственных помещениях, в туннелях); по стенам зданий и сооружений, в траншеях и блоках (по территории предприятия или города.) Монтаж кабелей в траншеях является наиболее распространенным и легко выполнимым, так как при этом способе основная работа сводится к рытью траншей и укладки в них кабелей. Недостатком этого способа является возможность механического повреждения находящихся в земле кабелей и несчастных случаев с людьми при производстве земляных работ вблизи кабельной трассы.

     Более надежно защищенной является кабельная линия, располагаемая в блоках из асбестоцементных труб или бетонных блоков, то такая прокладка кабелей является более сложной и ведет к существенному увеличению стоимости линии. Кроме того, вследствие неблагоприятных условий охлаждения допустимые токовые нагрузки кабелей, проложенных открыто или в земле независимо от способа прокладки кабеля трассу выбирают так, чтобы расстояние между начальной и конечной точками линии были кратчайшими.

     При нагревании жил кабеля током происходит разжижение и необратимое перемещение состава, которым пропитан кабель. Кроме того, в кабеле, проложенном наклонно или вертикально, под действием сил тяжести стекает пропиточный состав, в результате чего в нижней части кабеля скапливается избыточное количество пропиточного состава, а в вертикальной могут образоваться пустоты, заполняемые газовыми включениями. 

     Выбор кабелей.

     Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями, если длина участков с более легкими условиями не превышает строительной длины кабеля. При значительной длине отдельных участков трассы с различными условиями прокладки для каждого из них следует выбирать соответствующие конструкции и сечения кабелей.

     Для кабельных линий, прокладываемых по трассам с различными условиями охлаждения, сечения кабелей должны выбираться по участку трассы с худшими условиями охлаждения, если длина его составляет более 10 м. Допускается для кабельных линий до 10 кВ, за исключением подводных, применение кабелей разных сечений, но не более трех при условии, что длина наименьшего отрезка составляет не менее 20 м.

     Для кабельных линий, прокладываемых в земле или воде, должны применяться преимущественно бронированные кабели. Металлические оболочки этих кабелей должны иметь внешний покров для защиты от химических воздействий.

     Кабели с другими конструкциями внешних защитных покрытий (небронированные) должны обладать необходимой стойкостью к механическим воздействиях при прокладке во всех видах грунтов, при протяжке в блоках и трубах, а также стойкостью по отношению к тепловым и механическим воздействиям при эксплуатационно-ремонтных работах.

     Трубопроводы кабельных маслонаполненных линий высокого давления, прокладываемые в земле или воде, должны иметь защиту от коррозии в соответствии с проектом.

     В кабельных сооружениях и производственных помещениях при отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации рекомендуется прокладывать небронированные кабели, а при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации должны применяться бронированные кабели или защита их от механических повреждений.

     Вне кабельных сооружений допускается прокладка небронированных кабелей на недоступной высоте (не менее 2 м); на меньшей высоте прокладка небронированных кабелей допускается при условии защиты их от механических повреждений (коробами, угловой сталью, трубами и т. п.).

     При смешанной прокладке (земля -- кабельное сооружение или производственное помещение) рекомендуется применение тех же марок кабелей, что и для прокладки в земле, но без горючих наружных защитных покровов.

     При прокладке кабельных линий в кабельных сооружениях, а также в производственных помещениях бронированные кабели не должны иметь поверх брони, а небронированные кабели -- поверх металлических оболочек защитных покровов из горючих материалов.

     Для открытой прокладки не допускается применять силовые и контрольные кабели с горючей полиэтиленовой изоляцией.

     Металлические оболочки кабелей и металлические поверхности, по которым они прокладываются, должны быть защищены негорючим антикоррозийным покрытием.

     При прокладке в помещениях с агрессивной средой должны применяться кабели, стойкие к воздействию этой среды.

     Для кабельных линий электростанций, распределительных устройств и подстанций, рекомендуется применять кабели, бронированные стальной лентой, защищенной негорючим покрытием. На электростанциях применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией не допускается.

     Для кабельных линий, прокладываемых в кабельных блоках и трубах, как правило, должны применяться небронированные кабели в свинцовой усиленной оболочке. На участках блоков и труб, а также ответвлений от них длиной до 50 м допускается прокладка бронированных кабелей в свинцовой или алюминиевой оболочке без наружного покрова из кабельной пряжи. Для кабельных линий, прокладываемых в трубах, допускается применение кабелей в пластмассовой или резиновой оболочке.

     Для прокладки в почвах, содержащих вещества, разрушительно действующие на оболочки кабелей (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и строительным материалом и т. п.), а также в зонах, опасных из-за воздействия электрокоррозии, должны применяться кабели со свинцовыми оболочками и усиленными защитными покровами типов Бл, Б2Л или кабели с алюминиевыми оболочками и особо усиленными защитными покровами типов Бв, Бп (в сплошном влагостойком пластмассовом шланге).

     В местах пересечения кабельными линиями болот кабели должны выбираться с учетом геологических условий, а также химических и механических воздействий.

     Для прокладки в почвах, подверженных смещению, должны применяться кабели с проволочной броней или приниматься меры по устранению усилий, действующих на кабель при смещении почвы (укрепление грунта шпунтовыми или свайными рядами и т. п.).

     В местах пересечения кабельными линиями ручьев, их пойм и канав должны применяться такие же кабели, как и для прокладки в земле.

     Для кабельных линий, прокладываемых по железнодорожным мостам, а также по другим мостам с интенсивным движением транспорта, рекомендуется применять бронированные кабели в алюминиевой оболочке.

     Для кабельных линий передвижных механизмов должны применяться гибкие кабели с резиновой или другой аналогичной изоляцией, выдерживающей многократные изгибы.

     Для подводных кабельных линий следует применять кабели с броней из круглой проволоки, по возможности одной строительной длины. С этой целью разрешается применение одножильных кабелей.

     В местах перехода кабельных линий с берега в море при наличии сильного морского прибоя, при прокладке кабеля на участках рек с сильным течением и размываемыми берегами, а также на больших глубинах (до 40 -- 60 м) следует применять кабель с двойной металлической броней.

     Кабели с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке, а также кабели в алюминиевой оболочке без специальных водонепроницаемых покрытий для прокладки в воде не допускаются.

     При прокладке кабельных линий через небольшие несудоходные и несплавные реки шириной (вместе с затопляемой поймой) не более 100 м, с устойчивыми руслом и дном допускается применение кабелей с ленточной броней.

     При прокладке кабельных линий до 35 кВ на вертикальных и наклонных участках трассы с разностью уровней, превышающей допустимую по ГОСТ для кабелей с вязкой пропиткой, должны применяться кабели с нестекающей пропиточной массой, кабели с обедненно-пропитанной бумажной изоляцией и кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией. Для указанных условий кабели с вязкой пропиткой допускается применять только со стопорными муфтами, размещенными по трассе, в соответствии с допустимыми разностями уровней для этих кабелей по ГОСТ.

     Разность вертикальных отметок между стопорными муфтами кабельных маслонаполненных линий низкого давления определяется соответствующими техническими условиями на кабель и расчетом подпитки при предельных тепловых режимах.

     В четырехпроводных сетях должны применяться четырехжильные кабели. Прокладка нулевых жил отдельно от фазных не допускается. Допускается применение трехжильных силовых кабелей в алюминиевой оболочке напряжением до 1 кВ с использованием их оболочки в качестве нулевого провода (четвертой жилы) в четырехпроводных сетях переменного тока (осветительных, силовых и смешанных) с глухозаземленной нейтралью, за исключением установок со взрывоопасной средой и установок, в которых при нормальных условиях эксплуатации ток в нулевом проводе составляет более 75 % допустимого длительного тока фазного провода.

     Использование для указанной цели свинцовых оболочек трехжильных силовых кабелей допускается лишь в реконструируемых городских электрических сетях 220/127 и 380/220 В.

     Для кабельных линий до 35 кВ допускается применять одножильные кабели, если это приводит к значительной экономии меди или алюминия в сравнении с трехжильными или если отсутствует возможность применения кабеля необходимой строительной длины. Сечение этих кабелей должно выбираться с учетом их дополнительного нагрева токами, наводимыми в оболочках.

     Должны быть также выполнены мероприятия по обеспечению равного распределения тока между параллельно включенными кабелями и безопасного прикосновения к их оболочкам, исключению нагрева находящихся в непосредственной близости металлических частей и надежному закреплению кабелей в изолирующих клицах. 

     Оборудование и приспособления для прокладки кабеля

     Кабельные домкраты для подъема барабана можно изготовить, используя винтовые домкраты (рис. 1, б). Для обеспечения устойчивости и увеличения размера по высоте винтовой домкрат закрепляют в металлической раме и заменяют его подъемную головку другой, имеющей выемку по диаметру вала.

     Вращая одновременно и равномерно рукоятки обоих винтовых домкратов, установленных под выдвижными стойками, поднимают барабан.

     На рис. 1, а показан кабельный домкрат с рычажным тормозом. К каркасу 8 приварены два направляющих швеллера 3, по которым передвигается подъемная головка 2 с отверстием для вала кабельного барабана. Головка 2 движется при вращении винта 4 в гайке 5 путем качания рычага храпового устройства 12. При нажатии на рычаг 11 тормоза 10, закрепленного на домкрате, колодка тормоза входит в соприкосновение со щекой барабана и тормозит его вращение.

     При весе барабана с кабелем до 3 m пользуются для раскатки кабеля барабаноподъемником (рис. 1, б). Наклоненный барабаноподъемник подводится под стальную ось барабана, а затем ручкой подъемника, как рычагом, поднимают на нужную высоту барабан, ускоряя его установку.

     На рис. 1, показан принцип действия безосевого кабельного домкрата, установленного на сварном каркасе 8 из угловой стали. На основании каркаса стоит гидравлический домкрат 17, на который опирается перегородка 18 пустотелой-штанги 16. На штангу надета цапфа 14 с шаровой опорой, которая закрепляется на ней в нужном положении по высоте пальцем 13, продетым через отверстие штанги и цапфы. На цапфе устанавливается сменная втулка 15, соответствующая диаметру отверстия поднимаемого кабельного барабана. Для подъема барабана втулки цапфы заводятся с двух сторон в отверстие барабана.

Рис. 1. Кабельные домкраты:

     а -- с рычажным тормозом, б -- барабаноподъемник, в -- безосевой (размеры в мм);

     1 и 7 -- ручки и колеса для передвижения домкрата, 2 -- подъемная головка с отверстием для вала, 3 -- направляющий швеллер, 4 -- винт, б -- гайка, 6 -- направляющая деталь, 8 -- каркас домкрата, 9 -- труба, прикрепленная хомутами к каркасу, 10-- тормоз, 11 --рычаг, 12 -- храповое устройство, 13 -- фиксирующий палец, 14 -- цапфа с шаровой опорой, 15 -- сменная втулка, 16 -- пустотелая штанга, 17 -- гидравлический домкрат, 18 -- внутренняя перегородка пустотелой штанги, 19 -- рукоятка поршня гидравлического домкрата; А-750 для барабана 0 = 2000 и 900 для 0 = 1000, Б -- наименьший 560 и наибольший 1060. (размеры в мм.) 

     Подъем штанги вместе с закрепленной к ней цапфой осуществляется поршнем гидравлического домкрата при качании рукояткой 19.

     Ролики для раскатки кабеля. Линейные ролики предназначены для поддерживания кабеля во время его размотки с барабана перед укладкой на прямых участках трассы.

     Они представляют собой подставку из круглой стали, на которой укреплена ось с вращающимся роликом, ограниченным двумя щеками.

     Угловые ролики предназначены для поддерживания кабеля при его размотке с барабана на участках трассы, имеющих повороты до 90°. Они представляют собой опорную конструкцию из угловой стали, на которой укреплены один горизонтальный и четыре вертикальных ролика.

     Угловой ролик устанавливается так, чтобы он имел упор от опрокидывания, его вертикальные ролики размещались с внутренней, а горизонтальный -- с внешней стороны изгиба кабели на повороте.

     Конструкции роликов для раскатки кабеля на прямых и поворотных участках приведены на рис. 2.

     Рис. 2. Ролики для раскатки кабеля:

     а -- линейный, б -- угловой

     Зажимы для тяжения кабеля. Токоведущие жилы на длине, равной высоте конусной звездочки зажима (рис. 3), отдельно закладываются в определенный для каждой жилы сектор звездочки, на стенках которой имеются небольшие насечки. Трос закрепляется за головку зажима, и при его тяжении коническая звездочка с заложенными в нее токоведущими жилами как бы заклинивается внешним конусом зажима.

     Прокладка кабелей в траншеях

Рис. 3. Зажим для тяжения кабеля за жилы (размеры в мм):

     1 -- коническая звездочка, 2 -- корпус, 3 -- головка с ушком для крепления троса, 4 -- кожух для защиты конца кабеля от механических повреждений при протягивании его в трубу 

     В объем работ по прокладке кабелей в траншеях входят подготовительные работы, устройство траншей, доставка барабанов с кабелем к месту работ раскатка кабеля и укладка его в, зашита кабеля от механических повреждений и засыпка траншей.

     Во время подготовительных работ доставляют на трассу необходимое количество кирпича, песка или просеянной земли, а также стальные или асбестоцементные трубы с внутренним диаметром не менее 100мм для устройства переходов кабельной линии под железнодорожными путями, проезжими дорогами и различными препятствиями, находящихся в трассе кабельной линии.

     При пересечении кабельной трассой пешеходных дорожек в соответствующих местах должны быть установлены переходные мостики с барьерами, доставляемые заблаговременно на трассу.

     Приступить к рытью траншей можно после того, как будет проверено по плану или с помощью пробивных шурфов отсутствие на трассе или в опасной близости от нее подземных сооружений, трубных коммуникаций или других кабелей. Для этого проверяют по плану расположение подземных сооружений, а при отсутствии плана делают пробные шурфы шириной 350мм поперек намеченной трассы; рыть шурфы надо с большой осторожностью, чтобы не повредить кабели, трубы или иные сооружения, которые могут оказаться в земле. Траншеи большой протяженностью устраивают специальными роторными траншее копательными, а чаще обычными землеройными машинами или экскаваторами.

     Траншеи небольшой протяженностью и проходящие под тротуарами с асфальтным покрытием, а также траншеи, прокладываемые на стенных участках, где применять механизмы невозможно, роют вручную, пользуясь ломом и лопатой.

     Глубина траншеи должна быть не менее 700мм, а ширина такой, чтобы расстояние между несколькими параллельно проложенными в ней кабелями напряжением до 10кВ было не менее 100мм, а от стенки траншеи до ближайшего крайнего кабеля не менее 50мм.

     Глубина заложения кабеля может быть уменьшена до 0,5м на участках длиной до 5м при вводе кабеля в здание, а также в местах пересечения их с подземными сооружениями при условии защиты кабеля от механических повреждений путем прокладки его в асбестоцементных трубах.

     В местах изменения направления трассы траншею роют так, чтобы кабель можно было уложить в ней с требуемым ракурсом изгиба.

     В местах будущего расположения кабельных распределительных муфт траншеи расширяют, образуя котлованы. Котлованы для одной кабельной муфты кабеля напряжением до 10кВ должен быть глубиной 1,5м и длиной 2,5м.Для каждой следующей рядом укладываемой муфты ширина котлована должна увеличиваться на 350мм.

     Вырытые булыжники, куски асфальта и бетона укладывают на одной из сторон траншеи или котлована на расстоянии не менее 1м от их бровки, чтобы обеспечить свободное продвижение работающих вдоль трассы.

     Кабели доставляют к месту укладки в барабанах на специальных кабельных транспортерах или на автомашинах, оборудованных устройством для погрузки, транспортирования и выгрузки барабана с кабелем. Выгружать барабаны с кабелем нужно осторожно, чтобы не повредить его и не нанести травму работающим.

     Категорически запрещается сбрасывать барабаны с кабелем с автомашин или с кабельных транспортеров. Кабель должен быть выгружен на максимально близком расстоянии от места раскатки, но так, чтобы он не мешал движению рабочих, не создавал угрозы падения в траншею и был удобно расположен для раскатки.

     Доставленные к месту прокладки кабель раскатывают с барабанов при помощи движущегося транспорта, лебедкой по роликам, вручную по роликам или без роликов.

     При раскатке кабеля с движущегося транспорта с автомобиля или кабельного транспортера - двое рабочих вращают вручную барабан, сматывая с него кабель, а два других рабочих принимают и укладывают кабель в траншее. Кабель сматывают с барабана сверху, а не снизу. Раскатку производят при скорости движения автомашины или буксируемого транспортера, не превышающей 2,5км/ч. При раскатке с барабана, находящегося на земле, последний должен быть приподнят над землей на 200- 250мм с помощью стального вала и двух кабельных домкратов. Под домкраты подкладывают деревянные доски толщиной не менее 50мм, кирпичи или железобетонные плиты.

     До начала раскатки кабеля в траншее устанавливают линейные и угловые раскаточные ролики: линейные ролики устанавливают на прямых участках траншеи через каждые 2м, а угловые - в местах изгибов и поворотов траншеи.

     Непосредственно перед раскаткой снимают обшивку с кабельного барабана и осматривают верхние витки кабеля, чтобы убедиться в отсутствии вмятин, повреждений брони кабеля или иных дефектов. Затем сматывают с барабана лебедкой стальной трос и прикрепляют к нему конец кабеля. Раскатываемый кабель прикрепляют к тросу лебедки при помощи проволочного чулка, лопусного или рычажного зажима. Проволочный чулок надевают на конец кабеля и на длина не менее 500мм прочно закрепляют на его оболочке при помощи трех бандажей из мягкой проволоки диаметром 0,5мм, накладываемых поверх намотки из стальной ленты. Крепление троса посредством чулка имеет ряд недостатков, главным из них является необходимость большой затраты времени для закрепления чулка на кабеле, возможность соскальзывания чулка с оболочки и наконец, опасность разрыва оболочки кабеля вблизи от места наложения чулка.