Лента для прокладки кабеля в земле. Лента защитно-сигнальная для подземных кабельных линий. Новое на форуме

Размещено 27.10.2009 (актуально до 27.10.2010)

Изучение ТНПА – путь к появлению новых ресурсосберегающих технологий.

Думается, что каждый читающий эту статью хоть раз вскапывал землю на своем дачном участке. Несколько лет назад автор этой статьи приобрел участок в одной из деревень под Минском. Приведение земли в порядок под посадку растений оказалось весьма проблематичным занятием, так как прежние хозяева зарывали мусор и отходы в землю. Лопата не протыкала полиэтиленовую пленку, зарытую в землю, «отпружинивая» от неё назад, поэтому измученному дачнику приходилось сначала снимать верхний слой земли, доставать препятствие в виде пленки и только после этого продолжать вскапывание дачного участка.

Свойства полиэтилена известны давно. В 1933 г. в Англии было произведено сырье в виде гранул и первые изделия из него. Получился пластический материал с хорошими диэлектрическими свойствами, ударостойкий, не ломающийся, с небольшой поглотительной способностью, физиологически нейтральный, без запаха. Обладает низкой паро- и газопроницаемостью. Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами любых солей, карбоновыми, концентрированной соляной и плавиковой кислотами. Устойчив к спирту, бензину, воде, маслам. Разрушается 50%-й азотной кислотой, а также жидкими и газообразными хлором и фтором. Практически безвреден. Полиэтилен легко перерабатывается всеми основными способами переработки пластмасс.

Изучение зарубежной строительной практики показало, что полимерные материалы находят широкое применение при строительстве подземных инженерных сетей и коммуникаций в качестве газо- и водопроводных труб, кабелей с изоляцией и т.д. Существует и «ниша» в электросетевом строительстве.

В Республике Беларусь для защиты от механических повреждений кабельных линий традиционно используется полнотелый глиняный кирпич (несмотря на достаточную иррациональность данного применения). Тесное общение с нашими энергетиками, строителями, а также изучение технической нормативной базы бывшего СССР показало, что рынок давно ждет нового продукта, а вопросу замены кирпича другим материалом уделялось внимание на протяжении последних 20 лет.

В конце 1980-х гг. вышло письмо «Союзэнерго» № 106-25/57 от 30.12.86 г. «О применении лент из полимерных составов для защиты кабелей» и «Решение Главтехуправления и Главгосэнергонадзора Минэнерго СССР от 10.06.90 г. № Э-4/90 об изменении требований гл. 2.3 ПУЭ «Кабельные линии напряжением до 220 кB», подписанное заместителем начальника Главтехуправления и заместителем начальника Главгосэнергонадзора министерства энергетики следующего содержания: «…для накопления опыта эксплуатации кабельных линий, проложенных в траншеях с применением сигнальных пластмассовых лент взамен кирпича, с применением указанных лент при прокладке кабельных линий до 20 кВ. Опыт эксплуатации этих кабельных линий не выявил каких-либо отрицательных последствий замены кирпича сигнальной пластмассовой лентой. Учитывая это, а также дефицит кирпича, Главтехуправление и Главгосэнергонадзор считают возможным допустить более широкое применение сигнальных пластмассовых лент при прокладке кабельных линий в земле. Для упорядочения применения сигнальных пластмассовых лент организациями Минэнерго СССР и Минмонтажспецстроя СССР разработаны технические требования на ленту (приложение), которыми следует руководствоваться при выборе материала ленты и ее технические характеристики. С целью расширения области применения сигнальных пластмассовых лент при прокладке кабельных линий в траншеях, Главтехуправление и Главгосэнергонадзор с учетом требований CHиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства», регламентирующих применение сигнальной ленты, решают внести изменения в гл. 2.3 «Кабельные линии напряжением до 220 кB» ПУЭ шестого издания, дополнив п.2.3.83 в конце текстом:

«Для кабельных линий до 20 кВ, кроме линий выше 1 кВ, питающих электроприемники 1 категории*, допускается в траншеях с количеством кабельных линий не более двух применять вместо кирпича сигнальные пластмассовые ленты, удовлетворяющие техническим требованиям, утвержденным Минэнерго СССР. Не допускается применение сигнальных лент в местах пересечений кабельных линий с инженерными коммуникациями и над кабельными муфтами на расстоянии по 2 м в каждую сторону от пересекаемой коммуникации или муфты, а также на подходах линий к распределительным устройствам и подстанциям в радиусе 5 м. Сигнальная лента должна укладываться в траншее над кабелями на расстоянии 250 мм от их наружных покровов. При расположении в траншее одного кабеля лента должна укладываться по оси кабеля, при большем количестве кабелей – края ленты должны выступать за крайние кабели не менее чем на 50 мм. При укладке по ширине траншеи более одной ленты смежные ленты должны прокладываться с нахлестом шириной не менее 50 мм.

При применении сигнальной ленты прокладка кабелей в траншее с устройством подушки для кабелей, присыпка кабелей первым слоем земли и укладка ленты, включая присыпку ленты слоем земли по всей длине, должны производиться в присутствии представителя электромонтажной организации и владельца электросетей».

Справедливости ради хочется отметить, что накануне полного краха СССР, НПТО «Белстройнаука» Госстроя БССР разработало рекомендации по опытно-промышленному внедрению защитных полимерных покрытий при прокладке электрических кабелей напряжением 0,4–10 кВ, где, в частности, к физико-механическим свойствам, применяемым для защиты подземных кабелей полимерным материалам предъявлялось требование на прочность при растяжение свыше 10 МПа. К сожалению, накопленный потенциал строительной науки БССР не был практически востребован в электросетевом строительстве уже независимой Республики Беларусь, где во втором десятилетии 21 века так же повсеместно для защиты подземных кабельных линий продолжает применяться кирпич, что регламентировано п. 2.3.83, на наш взгляд, морально и технически устаревшего, 6-го издания ПУЭ, последние изменения в которые вносились до 31 августа 1985 г. В то же время использование исследованных белорусскими учеными защитных свойств полиэтиленовых лент ограничилось разработкой «Временных инструкций по применению сигнальных лент», утвержденных некоторыми областными электросетями Республики Беларусь.

Рис. 1. Внешний вид ленты.

Общение с литовскими энергетиками по данному вопросу показало, что Литовская ССР, несмотря на свое активное стремление выйти из состава СССР, наиболее полно выполнила указание письма «Союзэнерго» № 106-25/57 от 30.12.86 г. «О применении лент из полимерных составов для защиты кабелей». Именно с этого времени в Литве началась разработка своих собственных технических нормативных документов, регламентирующих и рационализирующих применение строительных материалов для защиты подземных кабельных линий. Были введены технические термины: «Лента полиэтиленовая сигнальная для кабельных линий» и «Лента полиэтиленовая защитная для кабельных линий», разработаны стандарты на их производство, определены области их применения. Советские «Правила устройства электроустановок» были переработаны в «Правила по монтажу электрооборудования», которые пережили за этот короткий уже несколько переизданий в связи с усиливающейся научно-технической интеграцией Литвы с Евросоюзом. В этой связи хочется привести перевод главы в действующей на сегодняшний момент редакции литовских «Правил по монтажу электрооборудования», посвященной подземным кабельным линиям:

«VII. Кабельные линии в земле

169. Защита проложенных в траншеях кабелей от механических повреждений зависит от значимости кабеля, его напряжения, глубины и места прокладки. Механическая прочность защитных средств кабелей (защитных лент) должна составлять не менее 6 МПа.

Кабели напряжением 110 кВ и выше должны быть покрыты железобетонными плитами толщиной не менее чем 50 мм.

Кабели напряжением 6–35 кВ в городе должны быть защищены от механических повреждений путем покрытия их специальными колпаками, плитами, полнотелым глиняным кирпичом или защитными лентами толщиной 1,5–5 мм на расстоянии 0,10–0,15 м над кабелем или кабели должны быть проложены в керамических, пластмассовых, асбестоцементных или чугунных трубах. Ширина защитной ленты одного кабеля должна быть не менее чем 100 мм, двух кабелей – 200 мм. При использовании защитных лент на расстоянии 0,3 м от поверхности земли для каждого параллельно проложенного кабеля прокладывается сигнальная лента толщиной не менее чем 0,5 мм с надписью «Внимание! Кабель!».

Кабели напряжением 6–10 кВ, проложенные в необрабатываемой земле, на глубине не менее чем 0,7 м, а напряжением 35 кВ – на глубине не менее чем 1 м, должны быть защищены от механических повреждений путем покрытия их защитными лентами и прокладки сигнальных лент на глубине 0,3 м от поверхности земли.

Если прокладка кабелей осуществляется в трубах или их покрывают специальными колпаками, плитами, полнотелым глиняным кирпичом, то укладывать сигнальные ленты необязательно.

Защищать кабели напряжением 6–35 кВ в пахотных землях от механических повреждений необязательно, однако, на глубине не менее ем 0,5 м от поверхности земли необходимо проложить сигнальную ленту.

Кабели напряжением до 1000 В, проложенные на глубине 0,35–0,7 м и на тех участках трасс, где существует вероятность их повреждения (например, в местах частых раскопок), необходимо защитить плитами, колпаками, полнотелым глиняным кирпичом или проложить в трубах. В иных случаях в городе, а также под покрытием тротуара и в необрабатываемой земле на глубине 0,3 м от поверхности земли, в пахотной земле на глубине 0,5 м от поверхности земли достаточно проложить только сигнальную ленту…»

В январе 2009 г., обобщив всю имеющуюся информацию и оценив актуальность для нашей страны в условиях мирового экономического кризиса новой ресурсосберегающей технологии, предприятие ООО «Интербелтрейд» решило приступить к разработке технической документации для выпуска продукции, ранее никогда не выпускавшейся в Республике Беларусь. Основная проблема, которую предстояло решить – это требования к изделию и свойства, которыми данное изделие должно обладать, так как технических нормативных правовых актов на подобного рода изделия не существует. Не буду описывать все попытки получить вразумительную информацию от практиков в этой области, приведу лишь дословно рекомендацию, полученную от энергетиков: «Полагаем, что Вам предстоит идти в Госстандарт, там знают все …» Действительно, совет оказался дельным. Обращение в БелГИСС (головное предприятие Госстандарта в области технического нормирования и стандартизации) и последовавшая за этим научно-методическая помощь не только решили стоящую задачу, но и показали важность и значимость знания и применения ТНПА. Спектр существующих полимерных материалов многообразен: ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена», ГОСТ 16338-85 «Полиэтилен низкого давления», ГОСТ 20282-86 «Полистирол общего назначения», ГОСТ 19459-87 «Сополимеры полиамида литьевые», ГОСТ 16337-77 «Полиэтилен высокого давления». Указанные стандарты установили круг исходного сырья для ленты защитно-сигнальной.

Анализ требований, заложенных в данных ТНПА, определил требования к разрабатываемой нами ленте: прочность при растяжении, морозостойкость, удельное поверхностное электрическое сопротивление, электрическая прочность. Сравнительный анализ значений физико-механических показателей указанных выше полимеров, а также конечных продуктов, получаемых на основе этих полимеров (ГОСТ 12998-85 «Пленка полистирольная», ГОСТ 10354-82 «Пленка полиэтиленовая»), позволили сделать однозначный вывод в пользу использования полиэтилена высокого давления для производства ленты защитно-сигнальной для защиты подземных кабельных линий.

В июне 2009 г. ТУ BY101333870.002-2009 «Лента защитно-сигнальная серии ЛЗС» ООО «Интербелтрейд» г. Минск прошли регистрацию в Госстандарте. В сентябре 2009 г. ГПО «Белэнерго» согласовало данные ТУ без замечаний, тем самым разрешив применение ленты защитно-сигнальной в электросетевом строительстве Республики Беларусь. Лента защитно-сигнальная изготавливается из полиэтилена высокого давления (либо его отходов) и используется для защиты от механических повреждений кабельных линий напряжением до 20 кВ и обозначения мест прокладки кабелей, проложенных в траншеях под землей. Лента защитно-сигнальная имеет красный цвет лицевой стороны с предупреждающей надписью (рис. 1) и должна укладываться в траншее над кабелями на расстоянии 250 мм от их наружных покровов на насыпанный на кабель уплотненный грунт мелкой фракции, без мусора (рис. 2). При подобной укладке полиэтиленовый лист толщиной 3,5 мм имеет повышенную стойкость к механическим воздействиям.

Рис. 2. Укладка ленты в траншее над кабелем.

Несмотря на то что согласно европейским требованиям минимальное значение выдерживаемой механической нагрузки для материала, используемого при защите подземных кабельных линий должно быть не менее 6 МПа, а из рекомендации по опытно-промышленному внедрению защитных полимерных покрытий при прокладке электрических кабелей НПТО «Белстройнауки» Госстроя БССР следует требование на прочность при растяжении таких покрытий свыше 10 МПа, специалисты нашего предприятия решили заложить для своей ленты гораздо большие прочностные требования. Из протокола, выданного при испытаниях на ленту защитно-сигнальную Испытательным центром ОАО «Стройкомплекс» следует, что минимальное значение в МПа при продольном растяжении данной продукции – 14,86, а в поперечном – 13,99. В то же время согласно СТБ 1160-99 «Кирпич и камни керамические» средний предел прочности глиняного кирпича полнотелого марки 150, применяемого для защиты подземных кабельных линий, при изгибе равен 2,8 МПа. Кроме того, протоколом испытаний Испытательного центра подтверждена высокая стойкость ленты защитно-сигнальной к ударным нагрузкам.

Сметные расчеты на условную кабельную линию подтвердили сокращение расходов на ее строительство при применении данной ленты. Для доставки ленты защитно-сигнальной на строительную площадку не нужны кран и большегрузные грузовики, как это требует доставка кирпича, не требуется и применения машин и механизмов при укладке данной ленты непосредственно в траншею для защиты кабеля, а сама укладка занимает незначительное время. Вес рулона 50 метров ленты 250х3,5 мм составляет 35 кг. При ширине кирпича 12 см на укрытие 50 метров кабеля надо 417 шт. кирпича, его вес составит около 1330 кг. Считаем также (немаловажным обстоятельством в пользу применения ленты для защиты от механических повреждений кабеля), что использование глиняного полнотелого кирпича целесообразно только по назначению – исключительно для строительства зданий.

В заключение хочется сказать, что изучение и применение отечественных стандартов позволяет создавать новые продукты и технологии, не уступающие иностранным аналогам.

При составлении проекта на прокладку кабельной линии следует учитывать необходимость укладки ленты сигнальной. Какую расценку следует учитывать при этом? Возможно ли применение расценки ФЕРм, уточняющим условия покрытия кабеля, проложенного в траншее, кирпичом? Какие коэффициенты следует учитывать в данном случае? Отвечаем на эти вопросы с начальником управления сметных норм компании «ЦНИИЭУС» Лидией Подыниглазовой.

По мнению эксперта, необходимость определения затрат на укладку существует уже давно. Однако нормативов в этой области до сих пор нет. И решать вопрос путем лишь исключения стоимости эксплуатации механизмов не в полной мере корректно. Следует разрабатывать индивидуальные сметные нормативы, которые позволяют учесть типы работ, предусмотренных в конкретном проекте.

Большинство проектных организаций при этом используют совершенно не подходящие для данного вида работ нормативы. Не специализированные издания не отражают ни технологии, ни расхода ресурсов. Поэтому в конечном счете затраты на покупку и укладку сигнальной линии оказываются совершенно не такими, какие были предусмотрены в проекте. А это уже – несоответствие смете и существенные финансовые проблемы.

Учет технологии монтажа

Невнимание, которое проявляют проектировщики к составлению сметы затрат на укладку сигнальной ленты, основывается на ошибочном представлении об особенностях технологии работ. Большинству техника представляется крайне простой: вот уложен кабель, вот человек с катушкой в руках пробегает над траншеей и разматывает сигнальную ленту. Дальше нужно просто закопать траншею, какие же еще могут быть дополнительные затраты?

Но монтаж по действующим нормам выглядит совершенно иным образом! Технология включает основные и сопутствующие работы, регламентированные ПУЭ по прокладке кабельных линий в земле. В частности, в них отмечается, что ленты сигнальные не могут проходить в местах пересечения кабелепроводов с иными инженерными коммуникациями. Что они не должны прокладываться над кабельными муфтами, а только на удалении от них по два метра в каждую сторону. Не могут они располагаться в непосредственной близости от подстанций, трансформаторных устройств, а только на расстоянии не менее пяти метров. Существуют и другие нормы, которые важно учитывать при составлении сметы проекта. О них мы расскажем в новом обзоре.