Монтаж кабельных линий в земле

Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина РЕФЕРАТ на тему Монтаж кабельных линий в земле Выполнил студент группы энергетического факультета Москва, 2006

КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ И ИХ

НАЗНАЧЕНИЕ…. 3

Общие сведения…3

Условия работы кабельных линий …4

Классификация кабельных линий… 4

Кабельные линии и сети связи… 4

Линии и сети автоматики и телемеханики …5

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО КАБЕЛЬНЫХ

ЛИНИЙ И СЕТЕЙ…6

Общие сведения…6

Выбор трассы для прокладки кабеля …7

Разбивка трассы, рытье и подготовка траншей для прокладки

кабеля …8

Транспортировка кабеля и подготовка его к прокладке …9

Укладка кабеля в траншею и защита его от механических

повреждений …10

Способы и особенности прокладки кабелей связи …11

Прокладка в канализации …12

МОНТАЖ КАБЕЛЕЙ …14

Разделка концов кабелей связи с металлическими оболочками …14

Сращивание жил кабелей в соединительных муфтах …16

Установка и запайка свинцовых муфт …18

Понятие о соединении концов кабелей…18

с алюминиевой оболочкой методами прессования и взрыва …19

Установка и заливка чугунных предохранительных муфт …20

МЕХАНИЗАЦИЯ КАБЕЛЬНЫХ РАБОТ …22

Инструменты и механизмы, применяемые при строительстве и ремонте кабельных линий… 22

Механизация работ по рытью траншей и на бестраншейных

проходках …23

Комплексная механизация работ при укладке кабелей …24

Почвенная, или электрохимическая, коррозия …26

Межкристаллитная коррозия …28

Мероприятия по защите кабелей от коррозии …28

Защита кабелей от коррозии блуждающими токами …28

Список литературы

…32

КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ

Общие сведения

Современное развитие устройств связи, автоматики и теле-механики на железнодорожном транспорте неразрывно связано с необходимостью широкого применения кабельных линий. Роль кабельных линий на транспорте особенно возросла в связи с вне-дрением электрической тяги однофазного переменного тока, так как замена воздушной линии кабельной является основным сред-ством защиты устройств связи от опасных и мешающих электро-магнитных влияний, создаваемых тяговыми токами.

Кабельные линии связи вместе с воздушными и радиорелейными линиями связи и радиосвязи образуют единую систему, предназна-ченную для организации телефонно-телеграфной связи на желез-нодорожном транспорте. Широкое распространение получили ка-бельные линии в устройствах автоматики и телемеханики железно-дорожного транспорта для передачи сигналов телеуправления и распределения электрической энергии, питающей эти устрой-ства.

Линейные устройства современных кабельных линий состоят из трех основных частей: кабеля, кабельной арматуры и кабель-ных сооружений.

Кабель представляет собой совокупность нескольких про-водников (жил), изолированных друг от друга и от земли и заклю-ченных в общую защитную оболочку. Жилы кабеля служат для передачи электрической энергии. Основное назначение защитной оболочки — это создание полной герметичности, защищающей кабель от проникновения в него влаги и влажного воздуха. В уст-ройствах железнодорожной связи, автоматики и телемеханики используют кабели с алюминиевыми защитными оболочками и оболочками из пластмассы (поливинилхлорида или полиэтилена); Находят применение кабели со свинцовой оболочкой, а также с обо-лочкой из резины.

У некоторых типов кабелей, например, прокладываемых в земле или под водой, для защиты от механических повреждений и увели-чения прочности кабеля поверх оболочки накладывают броню из стальных лент или проволок. Металлическая оболочка кабеля и броня, представляя собой также металлический экран, защищают жилы кабеля и кабельные цепи от внешних электромагнитных влияний, создаваемых различными установками сильного тока (электрифицированные железные дороги, высоковольтные линии электропередачи и т. п.).

Кабельная арматура представляет собой оборудо-вание, при помощи которого осуществляется соединение концов строительных длин кабеля, устройство ответвлений кабеля и око-нечных включений его. В состав кабельной арматуры входят ка-бельные соединительные и оконечные муфты, кабельные стойки и ящики, боксы, распределительные коробки, групповые муфты и т. п.

К кабельной арматуре также относятся пупиновские катушки и ящики, согласовывающие автотрансформаторы, предназначен-ные для придания кабельным цепям определенных электрических свойств, и оборудование, обеспечивающее содержание кабеля под постоянным избыточным воздушным давлением.

Кабельные сооружения представляют собой уст-ройства для установки и монтажа кабельной арматуры, а также устройства и приспособления для прокладки и крепления кабеля. К кабельным сооружениям относят кабельные опоры, на которых устанавливают кабельные ящики, а также кабельные шкафы и будки. Сложным видом кабельных сооружений является кабельная канализация, предназначенная для прокладки кабеля в крупных железнодорожных узлах.

Кабельные линии в зависимости от способа проклад-ки кабеля разделяют на подземные, подводные и воздушные. Благодаря высокой надежности в работе наиболее широкое рас-пространение на железнодорожном транспорте получили подзем-ные кабельные линии. Воздушные линии находят ограниченное применение на небольших кабельных сетях местной телефонной связи железнодорожных станций. Подводные кабельные линии на железнодорожном транспорте используют только в качестве вставок в подземные кабельные линии, воздушные линии связи и высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки в местах пересечения этими линиями водных преград.

Условия работы кабельных линий

Условия работы кабельных линий более благоприятные, чем условия воздушных линий. На работу кабельных линий не влияют такие неблагоприятные для воздушных линий явления, как бури, гололед, дожди, туманы и т. п. Кабельные линии в меньшей степени, чем воздушные, подвержены опасным и мешающим электро-магнитным влияниям, создаваемым в цепях связи, автоматики и телемеханики различными высоковольтными линиями электро-передачи и контактными сетями электрических железных дорог, а также воздействиям атмосферных перенапряжений (грозовым разрядам).

Кабельные линии лучше обеспечивают бесперебойность, вы-сокое качество и надежность действия устройств связи, автоматики и телемеханики, более долговечны и дешевле в эксплуатации, хотя строительство их обходится дороже, чем воздушных линий. Повреждения на кабельных линиях происходят значительно реже, чем на воздушных.

Имеются, однако, факторы, которые могут привести к наруше-нию работы кабельных линий или к сокращению их срока службы. Одним из таких факторов является разрушение металлической (свинцовой, алюминиевой) оболочки и стальной брони кабелей, обусловленное электрохимической (почвенной) коррозией или элек-трической коррозией. Электрохимическая коррозия возникает из-за наличия во влажной почве органических и неорганических кислот, щелочи, азотнокислых солей, хлористого натрия и т. п. Почва с большим содержанием известняка, каменноугольной золы и шлаков также сильно влияет на металлические оболочки кабелей и в короткий срок может привести кабель в негодность. Оболочки кабелей, проложенных вблизи электрифицированных железных дорог постоянного тока и трамвайных линий, использующих рель-сы в качестве обратного провода, подвергаются коррозионному воздействию блуждающих в земле токов. Такой вид коррозии назы-вают электрической коррозией.

При осуществлении переходов через реки кабели нередко про-кладывают по железнодорожным мостам. Под воздействием про-ходящих по мосту поездов происходит вибрация ферм моста, пере-дающаяся кабелям. Вибрация кабеля вредно отражается на состоя-нии его металлической оболочки и может привести к появлению в ней трещин. Повреждение оболочки кабеля вследствие вибра-ции называют межкристаллитной коррозией.

Подземные кабели могут быть повреждены при производстве различного рода земляных работ на трассе (например, при строи-тельстве водопровода или газопровода) или в результате ополз-ней почвы. Подводные кабели, прокладываемые по дну рек, могут быть повреждены весенним ледоходом или якорями судов. Для обеспечения бесперебойности и надежности действия кабельных линий и их сохранности применяется ряд мер, к которым следует отнести: создание надежных конструкций кабелей, гарантирую-щих их достаточную механическую прочность и коррозионную стойкость; тщательный выбор трассы для прокладки кабелей; точное соблюдение правил по прокладке и монтажу кабелей, а также проведение необходимых мероприятий по защите кабелей от коррозии. Большое значение имеет также систематическое проведение осмотров кабельной трассы, периодическое измерение электрических характеристик кабельных цепей и соблюдение правил по техническому содержанию кабельных линий и сетей.

Классификация кабельных линий

Железнодорожные кабельные линии и сети разделяются на ли-нии и сети связи и линии и сети автоматики и телемеханики.

Кабельные линии и сети связи

Кабельные линии и сети связи, применяемые на железнодо-рожном транспорте, по характеру использования можно разде-лить на линии местной и дальней связи.

Кабельные линии местной связи проклады-вают на территории железнодорожных станций и узлов, а также в городах, где размещены управления и отделения дорог. Совокуп-ность этих кабельных линий в каждом из перечисленных пунктов образует кабельную сеть местной телефонной связи. К сетям мест-ной связи можно отнести стрелочную связь и внутристанционную связь, а также сети радиои часофикации.

Кабельные линии дальней связи исполь-зуются для организации телефонной и телеграфной проводной связи между различными удаленными пунктами железнодорожной сети. По этим линиям осуществляется дальняя магистральная связь между Министерством путей сообщения и управлениями дорог, связь управлений дорог между собой, а также дальняя дорожная связь управления дороги с входящими в него отделе-ниями, железнодорожными узлами и крупными станциями.

По кабельным линиям дальней связи, прокладываемым вдоль полотна железных дорог, осуществляется организация всех видов отделенческой связи (поездной межстанционной, поездной диспет-черской, постанционной, линейно-путевой, электротяговой и пере-гонной).

Организация этих видов связи требует устройства боль-шого количества ответвлений от кабеля дальней связи к станциям, разъездам, путевым казармам, релейным шкафам автоблокировки и т. п. Поэтому трассу прокладки кабелей дальней связи стара-ются выбирать в полосе отвода железных дорог.

Линии и сети автоматики и телемеханики

Линии и сети автоматики и телемеханики в зависимости от обслуживаемых ими устройств разделяются на линии и сети авто-блокировки, электрической централизации, станционной блоки-ровки и горочной централизации механизированных сортировоч-ных горок.

Кабельная сеть автоблокировки разде-ляется на станционную и перегонную.

К кабельным линиям автоблокировки относятся также кабель-ные вставки в высоковольтно-сигнальные линии в местах пересе-чения водных преград, в гористых местностях, на территории круп-ных станций, населенных пунктов и т. п.

Станционная кабельная сеть автоблокировки представляет со-бой совокупность кабельных линий, соединяющих расположен-ные в помещении дежурного по станции сигнальные централиза-торы с релейными будками или шкафами входных и выходных сигналов обоих направлений и т. п. Кроме того, кабельные линии прокладывают от релейных шкафов к батарейным колодцам, светофорам, стрелочным постам и кабельным стойкам рельсовых цепей.

Перегонная кабельная сеть автоблокировки существует на пе-регонах в месте установки сигнальных точек и, как правило, состоит из кабелей, прокладываемых от кабельного ящика силовой опоры высоковольтно-сигнальной линии до релейного шкафа и от последнего до проходных светофоров, батарейного колодца и кабельных стоек рельсовых цепей.

Кабельная сеть электрической центра-лизации релейной системы, которая принята как основной вид централизации, служит для соединения приборов напольных устройств (светофоров, стрелочных приводов, рельсовых цепей и т. п.) с приборами, установленными в релейных будках и послед-них с сигнальным пунктом ДСП при централизации с местными за-висимостями или с приборами, расположенными в централизационных постах (при централизации с центральными зависимо-стями).

Кабельная сеть горочной централиза-ции аналогична кабельной сети электрической централизации. В последнее время на сортировочных станциях началось широкое внедрение автоматизации роспуска составов на горках. В связи с этим на сортировочных станциях прокладывают кабели, соеди-няющие напольные устройства автоматизации с аппаратурой авто-матизации, устанавливаемой на горочных постах.

Кабельная сеть станционной блоки-ровки на станциях с механической централизацией стрелок и сигналов состоит из кабелей, соединяющих распорядительный аппарат, установленный у ДСП, с исполнительными аппаратами, установленными в помещениях сигналистов и стрелочников, а также из кабелей, соединяющих исполнительные аппараты с рель-совыми педалями, сцепляющими механизмами и трущимися кон-тактами для крыльев семафоров.

Следует также указать, что в тех случаях, когда вдоль полотна дороги проложен кабель дальней связи, часть жил этого кабеля, как правило, используется для устройств автоматики и теле-механики.

Жилы кабеля связи используют для цепей электрожезловой системы и путевой полуавтоматической блокировки, сигнальных цепей автоблокировки, цепей телеуправления тяговыми подстан-циями на электрифицированных участках дорог, а также для це-пей диспетчерской централизации и контроля.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И СЕТЕЙ

Общие сведения

Проектирование кабельных линий и сетей, как правило, со-стоит из разработки технического проекта строительства и рабо-чих чертежей.

Работа над техническим проектом начинается с ознаком-ления с техническим заданием на проектирование и последующего проведения изысканий и обследования местности, где предпола-гается строительство кабельных линий и сетей. В процессе изы-сканий производят выбор вариантов трассы линий или сетей, измеряют удельное электрическое сопротивление грунтов, наме-чают пункты размещения усилительных станций, определяют условия сближения намечаемой трассы кабеля с электрифициро-ванными железными дорогами и линиями электропередач, изы-скивают способы пересечения железных и шоссейных дорог, а также водных преград и т. п.

При проектировании кабельных линий дальней связи в тех-ническом проекте намечают наивыгоднейший с экономической и технической сторон вариант трассы кабеля. В проекте выбирают тип (марку) кабеля, его емкость с учетом перспективы развития связи на магистрали, систему и аппаратуру высокочастотного уплотнения кабельных цепей. На основе электрических расчетов размещают усилительные и переприемные пункты на кабельной магистрали, разрабатывают мероприятия по защите кабеля от влияния электрических железных дорог, линии электропередач, от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами и т. п.

В техническом проекте местной телефонной связи намечается наиболее выгодное местоположение местной телефонной станции и распределительных шкафов, емкость телефонной станции, ем-кость и диаметр жил магистральных и распределительных кабелей с учетом перспективного развития местной телефонной сети. Кроме этого, указывается, на каких участках кабельной сети нужно стрдить кабельную канализацию, где должны прокладываться подземные бронированные кабели или подвешиваться воздушные, намечаются мероприятия по защите кабелей от коррозии.

При проектировании кабельных сетей автоматики и телеме-ханики, например кабельной сети электрической централизации, намечается наивыгоднейшая трасса прокладки кабеля по терри-тории станции, выбор участков, где лучше проложить групповые и индивидуальные кабели.

В зависимости от количества централизуемых стрелок и сиг-налов рассчитывают емкость кабелей для включения стрелок, питания светофоров и рельсовых цепей, а также емкость между-постовых сигнальных и силовых кабелей. Наряду с выбором типа и емкости кабелей производят электрические расчеты, определя-ющие сечение жил силовых и количество дублируемых жил сиг-нальных кабелей и т. п.

Каждый технический проект кабельных линий или сетей дол-жен содержать сметы на оборудование, материалы и рабочую силу, план организации работ и полную стоимость строительства. Особое внимание уделяется вопросам механизации работ при прокладке кабеля.

На основе утвержденного технического проекта разрабаты-ваются рабочие чертежи. В состав рабочих чертежей входят детальные чертежи трассы прокладываемых кабелей. Для прокладки кабелей вне населенныхпунктов и железнодорожных станций чертежи обычно составляют по длине в масштабе 1: 5000, а по ширине — 1: 2000. При прокладке кабелей на территории станций и населенных пунктов чертежи составляют в масштабе 1: 1000 или 1: 500, а на переходах кабеля по искусственным сооружениям — в масштабе от 1: 100 до 1: 500. На чертежи на-носят трассу прокладываемого кабеля, указывая расстояние его от железнодорожных путей, фасадов и других сооружений пасса-жирских и путевых зданий, контуры лесов и зеленых насаждений, трассу линий связи, автоблокировки и высоковольтных линий.

Выбор трассы для прокладки кабеля

Выбор трассы кабельных линий является одним из основных элементов проектирования, так как от правильного выбора трассы зависит стоимость сооружения кабельных линий и сетей, их долговечность, а также надежность и бесперебойность действия. Трассу подземных кабельных линий выбирают исходя из того, чтобы длина кабеля, прокладываемого между заданными пунктами, была наименьшей и обеспечивались удобства производства работ по прокладке кабеля и дальнейшему его техническому обслужи-ванию и эксплуатации. На перегонах железных дорог трасса кабеля, как правило, проходит в полосе отвода.

Трассу кабеля по возможности выбирают на той стороне желез-нодорожных путей, где расположено большинство линейных и других пунктов, в которые устраиваются ответвления. Наме-чают трассу с таким расчетом, чтобы количество переходов кабеля через различного рода препятствия (пересечение железнодорожных и трамвайных путей, оврагов, шоссе и т. п.) было минимальным. При необходимости пересечения полотна железной дороги для перехода следует выбирать место с наименьшим количеством пу-тей; прокладка кабелей под стрелочными пересечениями и сты-ками не допускается.

При выборе трассы следует избегать прокладывать кабель в почве с большим содержанием извести, в сильно заболоченных и топких местах, в местах скопления щелочей и кислот (вблизи химических и металлургических заводов, боен и сточных канав), а также в местах со шлаковыми отвалами и засоренных строи-тельным мусором с наличием извести и цемента, так как в этих условиях кабель в сильной степени подвергается почвенной кор-розии.

В населенных пунктах трасса кабеля должна по возможности проходить по улицам, имеющим наименьшую загрузку другими подземными сооружениями (водопровод, канализация, газопро-вод, силовые кабели и т. п.), а также иметь наибольшее удаление от трамвайных путей. Кроме этого, стремятся прокладывать трас-су вдали от крупных заводов, фабрик, электростанций, де-по и т. д.

Прокладку подземного бронированного кабеля, а также ус-тройство кабельной канализации в населенных пунктах целесооб-разно производить под пешеходной частью улиц, чтобы меньше нарушать уличное движение во время работ по прокладке кабель-ной линии и ее эксплуатации, при этом расстояние от красной линии домов в городах и поселках должно быть не менее 1,5 м, а от фундаментов домов на загородных трассах — не менее 5 м.

Минимальное расстояние кабеля связи от полотна электриче-ских железных дорог переменного тока и высоковольтных линий электропередачи определяют на основании электрического рас-чета опасных и мешающих влияний, создаваемых этими устрой-ствами в кабельных цепях связи. Обычные кабели связи про-кладывают не ближе 5 м от края подошвы насыпи железнодорож-ного полотна. В некоторых случаях (в пределах станции, на сильно заболоченных и стесненных участках и т. п.) кабели связи допускается прокладывать в непосредственной близости от желез-нодорожного полотна, однако расстояние между кабелем и осью крайнего пути должно быть не менее 2,5 м.

Если кабель прокладывают едоль шоссейных дорог, то расстоя-ние от кабеля до края подошвы насыпи рекомендуется брать рав-ным 5 м. Расстояние от кабеля до лесных насаждений должно быть не менее 3 м, а от отдельных деревьев — 2 м. Кабели связи должны прокладываться от водопровода и канализации не ближе0,5 м, от нефтеи газопровода — 1 м, горячего трубопровода — 2 м. Эти расстояния могут быть уменьшены до 0,25 м при условии прокладки кабеля в асбестоцементной трубе.

Трасса сигнальных и силовых кабелей автоматики и телеме-ханики может проходить в пределах станции как сбоку железно-дорожного полотна, так и в междупутье. При этом расстояние между ближайшим рельсом и кабелем должно быть не менее 1,6 м. Если по местным условиям выдержать эти расстояния невозможно, то допускается прокладка кабеля на расстоянии 1 м от ближай-шего рельса при условии оборудования для кабеля изолирующей канализации. Сигнальные кабели могут прокладываться без огра-ничения в одной траншее с силовыми кабелями с рабочим напря-жением до 500 В.

Силовые кабели напряжением выше 500 В прокладываются в отдельной траншее или в общей траншее с сигнальными, но при этом силовой кабель укладывают на глубину 1,5 м и сверху за-крывают кирпичом или бетонными плитами, а сигнальный — над ним на расстоянии 0,45 м со сдвигом в сторону на 0,15 м. Расстоя-ние между силовыми кабелями и кабелями связи должно быть не менее 0,5 м.

При пересечении железнодорожных или трамвайных путей глубина прокладки кабелей связи, автоматики и телемеханики должна быть не менее 1 м от подошвы рельса, а с шоссе или авто-страдами не менее 1 м от дорожного полотна. При этом кабели в месте пересечения прокладывают в асбестоцементных трубах. В местах пересечения кабелей связи с силовыми кабелями расстоя-ние между ними в месте пересечения должно быть не менее 0,25 м, если кабель связи проложен в асбестоцементной трубе, и 0,5 м при ее отсутствии.

Сигнальные кабели при пересечении их с силовыми кабелями и другими подземными сооружениями также должны проклады-ваться на расстоянии 0,5 м от этих сооружений; если это расстоя-ние по местным условиям выдержать нельзя, то допускается уменьшить его до 0,3 м. При этом в месте пересечения сигнального кабеля с силовыми его нужно прокладывать в асбестоцементной трубе. Расстояние между пересекающими друг друга сигнальными кабелями должно быть не менее 0,1 м.

При выборе трассы подводного кабеля на пересечениях водных преград выбирают места, где водная преграда имеет наименьшую ширину, ровное дно и отлогие берега. Кабель нельзя проклады-вать в местах зимней стоянки судов на якорях, в районе стоянки плотов, в местах водопоя и купанья скота, а также там, где на-блюдаются заторы льда или река меняет свое русло.

У железнодорожных и шоссейных мостов через сплавные и судоходные реки и водоемы прокладка кабеля допускается на рас-стоянии не ближе чем 300 м ниже моста по течению реки, а от мостов через мелкие несудоходные реки и овраги — не ближе 30−50 м.

Разбивка трассы, рытье и подготовка траншей для прокладки кабеля

Разбивку трассы подземной кабельной линии производят в со-ответствии с рабочими чертежами при помощи вех и колышков так же, как и разбивку трассы воздушной линии. Колышки за-бивают по оси будущей кабельной траншеи на прямых участках трассы через 5−10 м и более, а также в местах поворота траншеи.

Как правило, прокладку кабеля осуществляют механизирован-ным способом при помощи кабелеукладчиков. В этом случае пред-варительного рытья траншеи не производят, так как кабелеукладчик выполняет эту работу одновременно с прокладкой кабеля.

В городах и населенных пунктах, на железнодорожных стан-циях для рытья траншей обычно применяют траншеекопатели, а там, где и их применение затруднено (при пересечении железно-дорожных путей, в междупутьях, на склонах насыпей и т. п.), траншею роют вручную. При рытье траншеи ручным способом ее роют так, чтобы боковые стенки траншеи имели некоторый откос. Это облегчает рытье траншеи и предохраняет стенки от осыпания. Траншеи глубиной до 1 м в неосыпающихся грунтах можно рыть без откосов.

Глубина прокладки кабелей связи в грунтах I-III категорий должна быть не менее 0,9 м, а в скальных грунтах — не менее 0,5 м при отсутствии наносного слоя грунта и 0,7 м при его нали-чии. В населенных пунктах и на территории больших станций глубину кабельной траншеи увеличивают до 1,0−1,2 м. Ширину траншеи при прокладке одного-двух кабелей берут равной от 0,3 до 0,4 м по дну и соответственно 0,4−0,5 м по верху траншеи. Глубина прокладки сигнальных кабелей в станционных между-путьях и сбоку путей вне населенных пунктов 0,8 м, в городах и населенных пунктах на пересечениях с железнодорожными пу-тями и шоссейными дорогами — не менее 1 м.

Траншеи для кабелей на поворотах трассы роют с таким расче-том, чтобы минимальный радиус изгиба прокладываемого кабеля со свинцовой оболочкой был не менее 15-кратного, а для кабелей с алюминиевой оболочкой — не менее 30-кратного наружного диаметра кабеля; при прокладке кабелей с пластмассовой обо-лочкой их радиус изгиба должен быть не менее 10-кратного на-ружного диаметра кабеля. На склонах оврагов (на подъемах и спусках) траншею роют зигзагообразно с величиной отклонения изгибов от прямой линии в одну и другую сторону на 1,5 м, а длину изгибов берут порядка 5 м.

В местах будущей установки соединительных и разветвительных муфт и пупиновских ящиков траншею расширяют, отрывая котлован для удобства проведения последующих монтажных ра-бот. Глубину котлована делают на 10 см глубже дна траншеи.

Дно траншеи выравнивают и очищают от камней и щебня, а перед раскаткой и прокладкой кабеля в каменистых и скалистых грунтах засыпают слоем песка или разрыхленного грунта тол-щиной до 10 см. Этот слой называют «нижней постелью». В мягких грунтах постели можно не делать.

Транспортировка кабеля и подготовка его к прокладке

Подготовку кабеля к прокладке начинают с развозки бараба-нов с кабелем по трассе на автомобилях или специальных тележ-ках. Если трасса проходит в непосредственной близости от желез-нодорожного полотна, кабель развозят на железнодорожных плат-формах. При погрузке барабанов, а также при перекатывании их по земле необходимо следить за тем, чтобы направление вращения барабана совпадало с направлением стрелки на щеке барабана.

Перед транспортировкой кабеля по трассе и перед прокладкой проверяют его состояние. Начинают проверку с внешнего осмотра кабельных барабанов, проверяя целость обшивки, болтов, скреп-ляющих барабан, и заделку концов кабеля. Кроме этого, кабель проверяют на герметичность.оболочки. Обычно все кабели дальней и местной связи в металлических (алюминие-вых, свинцовых) оболочках поступают с завода-изготовителя с на-каченным под оболочку воздухом под давлением, превосходящим атмосферное на 4,9−10⁴-9,8−10⁴ Па. (около 0,5−1,0 кг/см²), и впаянным в один из концов кабеля вентилем. Целость оболочки, кабелей проверяют по показаниям манометра, присоединяемого к вентилю. При наличии сохранившегося в кабеле избыточного давления испытание целости оболочки заканчивают.

Если окажется, что избыточное давление в кабеле отсутствует, то в кабель при Помощи насоса, компрессора или используя бал-лон со сжатым воздухом и редуктором накачивают воздух до дав-ления 9,8−10⁴ Па. При накачке в кабель атмосферного воздуха его предварительно осушивают (удаляют влагу), пропуская через камеру с поглощающими влагу хлористым кальцием или сили-кагелем (двуокись кремния). Если после накачки установившееся в кабеле давление в течение 24 ч не снижается, то это свидетель-ствует о целости оболочки; в противном случае отыскивают и устраняют повреждение оболочки (трещину, прокол и т. п.). После устранения повреждения оболочки у кабелей дальней связи измеряют сопротивление изоляции жил и рабочую емкость кабельных цепей, а у кабелей местной связи измеряют сопротив-ление изоляции и производят проверку жил на об-рыв и сообщение их между собой и с металлической оболочкой.

Измерение сопротивления изоляции жил, рабочую емкость кабельных цепей и другие электрические измерения производят кабельными приборами и мостами разного рода. Методика этих измерений изложена в курсе «Электрических измерений».

Для проверки жил на обрыв и на сообщение их между собой и с металлической оболочкой оба конца кабеля на барабане осво-бождают на длине 80−300 мм от защитных покрытий и металличе-ской оболочки. Затем со всех жил одного конца кабеля снимают на длине 1,5−3 см изоляцию, зачищенные жилы соединяют друг с другом и со свинцовой оболочкой (рис. 157) при помощи медной проволоки. Жилы второго конца кабеля разделывают на так называемую пирамиду, которая получается в результате того, что жилы каждого последующего повива обрезают на 15−20 мм короче жил предыдущего.

При проверке жил на сообщение между собой и с оболочкой кабеля один полюс батареи напряжением 3,0−4,5 В соединяют с оболочкой кабеля (рис. 1, а), а с другой — через телефон 3 последовательно с каждой из жил кабеля, предварительно отсоеди-няя ее на время испытаний из общего пучка. Если испытываемая жила имеет сообщение с какой-либо другой жилой или с металли-ческой оболочкой, то в телефоне слышен щелчок под действием тока батареи по схеме: полюс батареи, оболочка 2 кабеля, испы-тываемая жила, телефон и другой полюс батареи.

Для испытания жил на обрыв все жилы присоединяют к обо-лочке и испытание производят со стороны пирамиды. При прикосновении к испытываемой жиле свободного конца про-вода, идущего от телефона, в последнем опять должен быть слы-шен щелчок. Если щелчок в телефоне не появился, то значит испы-тываемая жила оборвана.

При испытании жил на обрыв и сообщение следует иметь в виду, что при большой длине кабеля щелчок в телефоне (более слабый) может получаться вследствие заметной электрической емкости между жилами и между жилами и оболочкой. Поэтому при боль-шой длине кабеля целесообразно заменять телефон каким-либо другим прибором (амперметром, вольтметром).

Сигнальные кабели со свинцовой оболочкой и все типы сигналь-ных кабелей и кабелей связи с неметаллическими оболочками не ставятся, под избыточное давление и проверку их состояния осу-ществляют только путем электрических измерений сопротивления изоляции, отсутствия сообщения жил между собой и их обрыва, а также наружным осмотром кабеля при раскатке его с барабана. При этом измерение сопротивления изоля-ции жил и испытание их на обрыв у сигнальных и контрольных кабелей производят при помощи мегомметра.

Разделку кабеля для измерений при помощи мегомметра про-изводят так же, как и при измерении сообщения жил между собой и обрыва жил. При измерении изоляции жилы один проводник, присоединенный к выводу Л мегомметра, соединяют с испытываемой жилой, а другим проводником соединяют вы-вод 3 с металлической оболочкой или с остальными жилами, со-единенными между собой (у кабелей с пластмассовой оболочкой). Вращая ручку мегомметра с частотой около 130 об/мин, по его шкале отсчитывают величину сопротивления изоляции жилы. В зависимости от типа мегомметра им можно измерять величину сопротивления изоляции до 500−1000 МОм. При испытании мегом-метром жил на обрыв, если проверяемая жила не - имеет обрыва, то при вращении ручки мегомметра стрелка его прибора будет оставаться на нуле. При обрыве стрелка откло-нится влево, указывая величину большого сопротивления, что будет свидетельствовать о наличии обрыва жилы.

По окончании электрических испытаний жилы кабеля обре-зают и металлическую оболочку обоих концов кабеля на барабане запаивают; концы кабелей с неметаллической оболочкой тщательно изолируют при помощи полихлорвиниловой ленты или другим способом для предотвращения попадания в кабель влаги. Кабели дальней связи и кабели местной связи с металличе-ской оболочкой емкостью 50 пар и более перед прокладкой ставят под избыточное давление.

Укладка кабеля в траншею и защита его от механических повреждений

Размотку кабеля с барабанов и его последующую укладку в траншею производят механизированным или ручным способом.

Если местные условия не позволяют применить механизирован-ный способ прокладки кабеля, то кабель разматывают и уклады-вают вручную. Для этого барабан с кабелем устанавливают около траншеи на металлические или деревянные козлы, чтобы барабан мог свободно вращаться на оси, вставляемой в его втулку. Устанавливают барабан так, чтобы вращение его на оси происходило по стрелке, изображенной на щеке барабана, а кабель при разма-тывании шел сверху барабана.

После установки барабана расшивают закрывающие кабель доски и начинают размотку кабеля, причем барабан вращают за щеки, а не силой тяги кабеля. Разматываемый кабель рабочие несут на руках и сначала укладывают по бровке траншеи, а затем опускают его на дно. Число рабочих, участвующих в размотке и укладке кабеля, берут из такого расчета, чтобы масса кабеля, приходящаяся на одного рабочего, не превышала 35 кг. Опущенный в траншею кабель укладывают с некоторой слабиной по слегка волнистой линии без натяжки для предотвращения чрезмерного натяжения кабеля в дальнейшем при усадке и возможных сме-щениях грунта.

При наличии большого количества пересечений трассы кабеля с различными подземными сооружениями, когда кабель опустить в траншею нельзя, производят его протаскивание по дну тран-шеи по роликам при помощи стального троса и ручной лебедки, тягача или трактора.

'Прокладку строительных длин кабеля производят с таким расчетом, чтобы в котлованах, где в последующем производится установка на кабеле соединительных или разветвительных муфт, концы кабеля перекрывали друг друга примерно на 2 м. При двухкабельной системе укладку обоих кабелей в траншею произ-водят одновременно.

После прокладки строительных длин кабеля производят по-вторную проверку их состояния (испытание герметичности обо-лочки, электрические измерения) для того, чтобы выяснить, не повредился ли кабель при прокладке, а затем приступают к за-сыпке траншеи.

В мягких грунтах засыпку производят вынутым из траншеи грунтом, а в каменистых и скальных грунтах кабель предвари-тельно засыпают слоем песка или мягкого грунта толщиной 10 см, образуя «верхнюю постель». Засыпку и утрамбовку грунта в траншее производят в несколько приемов. Сначала насыпают слой грунта толщиной 0,2−0,3 м и плотно его утрамбовывают. Затем насыпают следующий слой грунта такой же толщины и тоже утрамбовывают и т. д. В населенных пунктах и на террито-рии станций засыпку и утрамбовку траншеи производят с одно-временной поливкой слоев грунта водой, что снижает его дальней-шую осадку.

Котлованы, в которых при монтаже кабеля будут устанавли-ваться соединительные, разветвительные муфты и пупиновские ящики при засыпке траншеи оставляют открытыми и засыпают только после окончания монтажных работ.

Защиту прокладываемого кабеля от механических поврежде-ний производят при его прокладке под железнодорожными и трам-вайными путями на пересечении с шоссейными и грунтовыми дорогами, под проезжими частями улиц, в местах пересечений с подземными сооружениями и другими кабелями, заключая ка-бель на участке пересечения в асбоцементные трубы с таким рас-четом, чтобы они выходили на 1 м за пределы пересечения.

Кабели защищают при их прокладке в скалистых грунтах на глубине 0,5 м, в садах и огородах, при прокладке в одной траншее десяти и более сигнальных и других кабелей, а также при прокладке в траншее на глубине менее 1 м силовых кабелей с ра-бочим напряжением выше 1 кВ. В этих случаях кабель для защиты покрывают бетонными плитами или слоем красного, кирпича.

После прокладки кабеля составляют исполнительный план трассы его прокладки. При этом точно замеряют расстояние кабеля от каких-либо ориентиров (например, от оси железнодорожных путей, пикетных и километровых столбиков, построек в населен-ных пунктах и т. п.). Трассу кабелей дальней связи отмечают также при помощи установки замерных столбиков (пикетов), отмечая ими места установки соединительных и разветвительных муфт, поворотов кабеля и т. п. Железобетонные замерные столбики устанавливают на расстоянии 1,5 м от кабеля или муфты в сторону поля, зарывая их в землю на глубину 0,7 м. Каждый столбик снабжается табличкой, на которой условно обозначают назначение столбика, например соединительная муфта, пупиновский ящик, поворот кабеля вправо и т. п.

На план, кроме трассы проложенного кабеля, наносят другие подземные и надземные сооружения, например пересекающие кабель и идущие параллельно трубы водопровода и газопровода, другие кабели, дороги, кюветы и т. п., расположенные в полосе 20−30 м от кабеля.

Составление исполнительного плана облегчает в дальней-шем эксплуатацию кабеля и позволяет более точно и быстро определять места его повреждений.

Способы и особенности прокладки кабелей связи

Прокладка в канализации

Глубину траншеи для прокладки трубопроводов кабельной канализации выбирают такой, чтобы расстояние между верхней частью трубопровода и поверхностью грунта под тротуаром было не менее 0,5 м, под мостовой — не менее 0,7 м. Ширина траншеи зависит от общей емкости трубо-провода канализации.

Перед укладкой труб дно траншеи выравнивают и хорошо утрамбовывают, а в каменистом грунте устраивают постель из песка или просеянной, земли. Укладку труб в траншее производят с некоторым уклоном (3−4 мм на 1 пог. м трубопровода) в сторону кабельных колодцев для стока воды, которая может попасть в трубопровод.

Укладываемые в траншею асбестоцементные трубы соединяют встык при помощи асбестоцементных муфт с внутрен-ним диаметром, несколько большим наружного диаметра трубы. Между трубой и муфтой для создания герметичности устанав-ливают резиновые кольца или заделывают зазоры смоляной пак-лей, после чего место стыка заделывают цементным раствором или заливают битумной мастикой.

Более широкое распространение получил способ соединения труб при помощи манжет из кровельной стали, затягиваемых на. стыках с последующей заделкой цементным раствором. Под манжету перед ее затяжкой прокладывают бандаж из гидроизола или ткани (мешковины, миткаля), пропитанной битумной мастикой.

Находит также применение соединение асбестоцементных труб при помощи полиэтиленовых манжет в виде цилиндрической трубы длиной 90 мм. Внутренний диаметр манжеты на 5 мм меньше наружного диаметра соединяемых труб и манжеты надевают на стык, предварительно их подогрев в воде до 80−90°, вследствие чего их диаметр увеличивается и они размягчаются. Разогретую манжету сначала надевают на один конец трубы до выступа, имеющегося в середине манжеты, а затем с другой стороны на конец второй трубы до выступа. После остывания манжеты она суживается и плотно облегает место соединения труб. Полиэтиле-новые трубы соединяют между собой встык при помощи сварки. При прокладке многоотверстной канализации устраивают блок из нескольких труб, заделывая стыки в общий бетонный пояс. В местах установки колодцев отрывают котлован, в который опускают при помощи крана, или лебедки детали сборного железо-бетонного колодца, соединяя их затем цементным раствором. Трубопроводы заводят в отверстия, предусмотренные в боковых стенках колодца, и также заделывают цементным раствором. Сверху на входное отверстие колодца ставят круглый чугунный люк с двумя крышками, а внутри колодца на его сте-нах — стальные кронштейны с консолями для укладки кабелей.

Перед протягиванием кабеля в канализации предварительно проверяют состояние ее каналов. Для этого от одного колодца до другого при помощи свинчивающихся дюралюминиевых палок протягивают стальной трос, а затем при помощи троса пробный цилиндр и стальную щетку, чтобы выровнять и сгладить стенки каналов в местах стыка труб и очистить полость труб от сора.

Кабель протягивают в канализации по участкам между смеж-ными колодцами, для чего над одним из колодцев устанавливают на козлах барабан с кабелем, а у соседнего колодца — ручную или моторную лебедку, затем трос , протянув через канал трубопровода и пропустив его через блок, скрепляют с концом кабеля при помощи стального кабельного чулка и, вращая ручку лебедки, протягивают кабель по каналу. Для того чтобы кабель не повредился о края трубопровода, на входе и выходе трубопровода устанавливают кабельное колено или втулку. Для уменьшения тяговых усилий поверхность свинцовой оболочки кабеля при его протягивании смазывают техническим вазелином. Кабели в пластмассовой оболочке смазывать вазелином нельзя и оболочку таких кабелей при протягивании смачивают водой. До и после протяжки кабеля его испытывают. В колодцах оставляют запас кабеля, необходимый для монтажа соединитель-ных и разветвительных муфт и укладки кабеля по стенам колодца.

МОНТАЖ КАБЕЛЕЙ

Разделка концов кабелей связи с металлическими оболочками

Состав работ при монтаже кабелей зависит от типа кабеля, способа его прокладки и назначения кабельной линии.

К основным видам монтажных работ относятся сращивание отдельных кусков (строительных длин) кабеля в соединительных и разветвительных муфтах, монтаж оконечных кабельных уст-ройств (оконечных муфт, боксов и т. п.),. а на кабелях, содержа-щихся под избыточным воздушным давлением, -монтаж газо-непроницаемых муфт. Высокое качество и тщательность выполне-ния монтажных работ, точное соблюдение правил и инструкций по монтажу, а также соблюдение чистоты и аккуратности при прове-дении монтажа кабеля в значительной степени предопределяют надежность и бесперебойность действия кабельной линии в экс-плуатации.

Разделку концов и сращивание кабеля, проложенного непосред-ственно в земле, производят в котлованах, а кабеля, проложенного в канализации, -в кабельных колодцах. При этом работам по сращиванию концов кабелей должно предшествовать проведение испытаний и электрических измерений сращиваемых кабелей.

Затем концы кабелей размечают с таким расчетом, чтобы кабель после установки на него муфты можно было уложить на консоли в кабельном колодце или выложить запас кабеля в котловане на случай перезаделки муфты в процессе эксплуатации кабеля. Колодец или котлован очищают от осыпавшейся земли и мусора, а над котлованом независимо от погоды устанавливают палатку. Концы сращиваемых кабелей укладывают на козлы и прочно к ним привязывают.

Разделку концов голых освинцованных кабелей марок ТГ, ТЗГ и др. производят следующим образом. Концы кабелей обре-зают ножовкой с таким расчетом, чтобы они перекрывали друг друга на длину, равную или несколько большую длины устанавли-ваемой свинцовой муфты, и на свинцовой оболочке Делают отметки будущего положения краев муфты при ее последую-щей запайке. Если при соединении концов кабелей применяется цилиндрическая свинцовая муфта без разреза, то ее надевают конусом вперед на один из концов кабеля и временно продвигают по кабелю в сторону, чтобы она не мешала дальнейшей разделке; при использовании муфты с поперечным разрезом одну из ее поло-вин надевают на один, а другую на другой конец кабеля. Отступив от отметок на кабеле на 30−40 мм, на оболочке кабелей делают круговые надрезы и от них к концам кабелей по два продольных надреза с расстоянием между ними 6−8 мм. Эти надрезы надо делать достаточно аккуратно, чтобы не повредить расположенную под свинцовой оболочкой поясную изоляцию кабеля. Образовавшуюся в результате надрезов узкую полоску свинца захватывают плоскогубцами и отрывают. После этого захватывают оставшуюся часть свинцовой оболочки, разгибают и также удаляют.

Свинцовую оболочку у обреза слегка отгибают наружу, удаляют заусенцы и перевязывают оголенную кабельную скрутку хомутом из проваренной в парафине миткалевой ленты так, чтобы часть ее попала под свинцовую оболочку, что предохраняет поясную изоляцию кабельной скрутки от повреждений об острый край свинцовой оболочки и от разрыва поясной изоляции при последующем отгибании в стороны кабельных пар или четверок. Далее_ с кабельной скрутки сматывают бумажные ленты поясной изоляции и, свернув их в ролики, временно подвязывают к кабелю .

У кабелей местной связи марки ТГ или ТБ с воздушно-бумаж-ной изоляцией жил освобожденную от поясной изоляции кабель-ную скрутку, как правило, прошпаривают кабельной массой МКП-1. Для этого концы кабелей помещают над противнем и поли-вают нагретой до 120−130° С кабельной массой до прекращения выделения из кабельной скрутки пены и пузырьков воздуха. Кабели с кордельно-бумажной и пластмассовой изоляцией жил не прошпаривают.

Концы подземных бронированных кабелей ТБ, ТЗБ и др. при установке соединительных и разветвительных муфт обычно разде-лывают в котлованах. Закрепленные в котловане на козлах концы бронированных кабелей обрезают с таким расчетом, чтобы они перекрывали друг друга на длину, равную или несколько большую длины чугунной муфты.

Против цилиндрических частей муфты на наружный покров из кабельной пряжи устанавли-вают бандажи из трех-четырех витков спаечной проволоки; такие же проволочные бандажи ставят на ленточную броню у обреза кабелей, чтобы при снятии наружного покрова броневые ленты не раскручивались. У бандажей кабельную пряжу обрезают и удаляют. На длине 40−50 мм от обреза кабельной пряжи поверхность броневых лент тщательно зачищают напильником и залуживают. На облуженном месте на расстоянии 15 мм от обреза кабельной пряжи устанавливают бандажи из двух кусков медной проволоки диаметром 1,2 мм и длиной около 750 мм и припаивают их к броне, а оставшиеся концы проволоки скручи-вают и временно отгибают в сторону. Эти концы проволоки в даль-нейшем служат для электрического соединения брони и свинцовой оболочки сращиваемых концов кабелей.

На расстоянии 10 мм от края бандажа броневые ленты пооче-редно надпиливают до половины толщины трехгранным напиль-ником, затем, сняв бандажи и раскрутив бронеленты, их отламы-вают по надпилу. После удаления брони разматывают и осто-рожно отрезают нижний слой кабельной пряжи и кабельной бу-маги, а оголенную свинцовую оболочку протирают до блеска тряпкой, смоченной бензином. Дальнейшая разделка концов бронированного кабеля со свинцовой оболочкой выполняется так же, как и разделка голых освинцованных кабелей.

Разделка кабелей с алюминиевой оболочкой имеет некоторые особенности по сравнению с разделкой кабелей, имеющих свинцо-вую оболочку. После разметки на алюминиевой оболочке мест будущей установки конусов свинцовой соединительной муфты в местах будущего обреза оболочки на ней трехгранным напильни-ком делают кольцевые надпилы и от этих надпилов в сторону от концов кабеля алюминиевую оболочку залуживают цинково-оловянистым припоем.

Перед залуживанием оболочку в месте нанесения припоя про-тирают тряпкой, смоченной в бензине, и тщательно зачищают стальной кардной щеткой . Залуживание производят при помощи лудильных клещей, основной деталью которых является паяльная разъемная муфта, изготовленная из меди. Внутренний диаметр муфты должен быть равен наружному диаметру залуживаемой оболочки. Внутри одной половины муфты вырезано корытообразное углубление, в котором закреплена стальная пластинка (резец).

Муфту лудильных клещей нагревают пламенем паяльной лампы до температуры плавления цинково-оловянистого припоя и на внутреннюю поверхность муфты наплавляют припой, который скапливается в корытообразном вырезе муфты; затем быстро раздвинув клещи, обхватывают муфтой алюминиевую оболочку и, сжав рукоятки клещей, два-три раза поворачивают их вокруг оси кабеля и снимают; при поворачивании клещей резец снимает с поверхности оболочки пленку окисла и поэтому облуживание поверхности проходит достаточно хорошо. При отсутствии лудиль-ных клещей облуживание выполняют, нагревая место залуживания пламенем паяльной лампы и растирая расплавленный припой по поверхности оболочки стальной кардной щеткой, снимающей пленку окисла.

На облуженный поясок оболочки наносят слой обычного свинцово-оловянистого припоя ПОС-30 и разглаживают его тряпкой, пропитанной прошпарочной кабельной массой. После такого залуживания алюминиевой оболочки разделываемых концов ка-белей оболочку надламывают по сделанному ранее кольцевому надпилу и, вращая по направлению намотки лент поясной изоля-ции, снимают. Дальнейшая разделка выполняется аналогично разделке концов у кабелей со свинцовой оболочкой.

Сращивание жил кабелей в соединительных муфтах

Перед тем как приступить к сращиванию (соединению) жил, из котлована или колодца удаляют все посторонние предметы (об-резки кабельной пряжи, брони и пр.), а на дно котлована или колодца расстилают брезент. Затем подготовляют и протирают бензином инструмент для соединения жил, и монтер, производящий сращивание, тщательно протирает бензином руки. Монтажные материалы непосредственно перед сращиванием жил просушивают, а используемые при сращивании бумажные гильзы, групповые кольца и нитки прошпаривают.

Сращивание начинают с разборки повивов кабеля. Для этого верхний, а затем и последующие повивы кабеля разделяют на два пучка, которые затем отгибают и временно привязывают к обо-лочке. Начиная сращивание жил в кабелях с парной скруткой, обычно сращивают пары жил нижней половины наружного повива, а затем пары жил нижней половины следующего повива и т. д. Затем сращивают все жилы центрального повива и далее все жилы верхних полуповивов в порядке их следования от центрального повива к наружному. При соединении концов кордельных кабелей с четверочной скруткой жил вначале сращивают жилы четверок центрального повива, а затем последующих повивов. Во всех случаях первоначально в каждом повиве сращивают сначала жилы счетной пары или счетной (контрольной) четверки, а затем после-дующие пары или четверки.