КПЗ - Прокладка кабелей на открытых кабельных эстакадах

Новые проблемы выдвинула широко применяемая в последние годы прокладка кабелей на открытых кабельных эстакадах. При этом способе имеют место не только более значительные, чем при прокладке в помещениях, нагревы, но и сильные охлаждения кабеля в зимнее время, приводящие к увеличению температурных деформаций и перемещений кабельной линии, возникновению в ней больших (особенно при охлаждении) осевых усилий. Как показал опыт эксплуатации кабелей с алюминиевой оболочкой, смонтированных на открытых эстакадах в последние годы, при нагреве и охлаждении кабельных линий (особенно при малых, порядка 1 м, расстояниях между опорами) имеют место значительные перемещения кабелей по кабельным конструкциям, приводящие к сползанию кабеля с полок. Температурные усилия, особенно при охлаждении, нередко приводят к значительным повреждениям кабельной линии — смятию оболочек на опорах в местах изменения трассы по высоте, повреждению концевых креплений, нарушению герметичности соединительных муфт, значительным деформациям и даже вырыву скрепленных с кабелем полок из стоек стандартных кабельных конструкций.
Для предотвращения этих явлений и обеспечения безаварийных условий эксплуатации кабельных линий необходимо создать условия для самокомпенсации температурных деформаций кабеля в пределах оптимальных расстояний между опорами (длин пролетов) и начального пластического прогиба кабеля в каждом пролете. При свободной прокладке кабелей без крепления к опорным конструкциям длину пролета и начальный пластический прогиб следует выбирать так, чтобы силы трения кабелей на опорах превышали вызванные погрешностями монтажа разности осевых усилий в соседних пролетах.
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации кабельных линий необходимо, чтобы длина пролета между опорными кабельными конструкциями была равной более 4000 мм при создании соответствующего начального остаточного (пластического) прогиба, необходимого для компенсации температурных деформаций внутри каждого пролета. При этом силы статического трения кабелей на опорах превышают разность продольных температурных усилий в соседних пролетах, вызванных погрешностями монтажа (по длине пролета и начальному прогибу), и препятствуют скольжению кабеля по опорам.
Работами ВНИИПЭМ и МЭИ в частичное изменение табл. II-3-1 ПУЭ "Наименьшие расстояния для кабельных сооружений" определены следующие расстояния между опорными кабельными конструкциями по длине сооружения с заданными начальными прогибами в каждом пролете для всех маркоразмеров применяемых в настоящее время силовых кабелей сечением жил от 35 мм2 и выше во всех климатических поясах:

С учетом унификации строительных конструкций возводимых кабельных сооружений длина пролета принята единой и равной 6 м. Остаточный прогиб, образующийся при механизированной прокладке, составляет 250 - 300 м.
При прокладке кабелей внутри производственных помещений, где низкие отрицательные температуры никогда не могут возникать, допустимо, исходя из требований промышленной эстетики в части образования гармоничной цепочной линии прокладываемого кабеля, принять значения прогибов в 2 раза меньшими указанных выше.
При прокладке кабелей с расстоянием между опорами 6 м сохраняются все  существующие типовые решения кабельных конструкций в коллекторах, тоннелях, кабельных каналах, кабельных помещениях, производственных помещениях, эстакадах, галереях, кроме того, сохраняется допустимая нагрузка на кабельную полку от проложенных кабелей и исключается монтажная нагрузка, принимавшаяся равной 0,8 кН, что связано с необходимостью использовать полную несущую способность существующих кабельных конструкций впредь до освоения серийного производства кабельных полок и стоек, рассчитанных на прокладку кабелей с увеличенным шагом пролета. Крепление кабелей к кабельным полкам выполняется традиционными средствами только в следующих местах: у концевых заделок; до и после поворотов и уклонов трассы под углом свыше 10°; у соединительных муфт.
Технологический процесс укладки кабелей с повышенными пролетами осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами с учетом приведенных ниже рекомендаций.
Шаг установки раскаточных роликов РЛУ или распорных роликов должен выбираться кратным расстоянию между кабельными полками с учетом жесткости кабеля. После завершения протяжки кабеля по роликам перед его укладкой на полки концы кабельной нити должны быть закреплены так, чтобы сохранить равномерность образования напуска (запаса кабеля от естественного прогиба) в каждом пролете. Существующие кабельные конструкции (полки, стойки) по прочности, исходя из предельно допустимой нагрузки на кабельные полки, обеспечивают прокладку наиболее тяжелых кабелей, нормально размещаемых на полке с учетом нагрузки от раскаточного ролика, установленного на трассе с шагом 12 и 18 м.
Для кабельных линий, работающих в экстремальных условиях (под воздействием вибрационных нагрузок, шквальных ветров, технологического оборудования, выделяющего способствующие обледенению жидкости), устанавливаются сдвоенные кабельные конструкции. Крепление кабельной полки существующей конструкции в кабельной стойке должно обеспечивать неподвижную фиксацию, в возможной степени исключающую колебания в процессе протяжки кабеля.
При монтаже кабельных конструкций необходимо обратить внимание на состояние элементов замка крепления кабельной полки с тем, чтобы исключить вероятность установки поврежденной или бракованной полки. Наличие надрезов или разрывов в углах хвостовика замка кабельной полки недопустимы, так как они приводят к быстрому его разрушению при наличии колебаний.
При прокладке кабелей также следует обратить внимание на состояние опорной плоскости кабельной полки, в которой выполнены отверстия перфорации. Неплоскостность (выпуклость поверхности по высоте свыше 1,5 — 2 мм), могущая иметь место из-за дефектов заводского изготовления полки, приводит к образованию двух острых режущих кромок на ребрах отверстий перфораций. Наличие указанных кромок в случае возникновения перегрева кабеля сверх допустимого может привести к надрезанию поливинилхлоридной оболочки кабеля. В связи с этим на перфорированную кабельную полку необходимо свободно положить закрывающую перфорированные отверстия металлическую накладку, изготовленную из полосы толщиной 1 мм, на которую укладывается кабель. Кроме того, накладка с отогнутыми концами при случайных перемещениях, исходя из того, что коэффициент трения поливинилхлорида по стали 0,8—1,0, а стали по стали 0,3—0,4, будет двигаться вместе с кабелем по кабельной полке, что предотвратит скольжение кабеля непосредственно по поверхности полки.
Прокладка кабелей осуществляется с применением существующего способа и средств механизации протяжки кабелей по кабельным конструкциям с помощью тяговой лебедки по линейным роликам с помощью комплекса средств механизации КМТБ для тоннелей и блоков или комплекса КГ1Э для прокладки по эстакадам. Прокладка может быть выполнена также с помощью комплекса средств механизации УКПК, составленного из приводных протяжных устройств ПИК-4У или ПУ-1м.
Для уточнения шага установки роликов с учетом конструктивного исполнения кабеля, в том числе типа оболочки, изгибная жидкость которой меняется в широких пределах, а также температуры окружающего воздуха и степени его перегрева в зимнее время рекомендуется проложить первую нитку кабеля по полному циклу с перекладкой на полку.

Схема установки пары обводных устройств для рихтовки кабеля
С целью исключения дополнительных трудозатрат на рихтовку проложенного кабеля, устраняющую спиралевидность, образовавшуюся при размотке кабеля, рекомендуется после кабельного барабана устанавливать два обводных устройства, имеющих одну общую касательную линию и спрямляющих кабель за счет создания дополнительного тягового усилия в начале трассы прокладки (рис.). Вариант спрямления кабеля показан на рис.  Схемой расстановки механизмов на трассе предусматривается установка после кабельного барабана приводного протяжного устройства ПИК-4У или ПУ-IM, который выполняет рихтовку кабеля, сбегающего с барабана.

На участках трассы между близко расположенными углами поворота возникают напряжения, спрямляющие кабель и образующие недостаточные прогибы (напуски) на ряде пролетов между раскаточными роликами. В подобных случаях допустима дополнительная операция по созданию требуемого прогиба (напуска). Для этого следует произвести подтягивание отрезка кабельной линии с помощью кабельного захвата на промежуточном участке по известной технологии, используя ту же тяговую лебедку. Длина требуемого перемещения принимается из расчета 2,5 — 3 см на один шестиметровый пролет. При подтягивании кабельной линии необходимо за счет создавшегося напуска обеспечить образование нормированного прогиба в каждом пролете данного участка.

Схема установки протяжного устройства для рихтовки кабеля
После завершения протяжки кабеля по роликам перед его укладкой до расцепления с тяговым канатом необходимо закрепить скобами концы кабельной линии с тем, чтобы сохранить равномерность образования прогиба (напуска) в трех-четырех крайних пролетах по обоим концам трассы. Фиксирование концов кабельной линии при прокладке на эстакадах, галереях может осуществляться за счет установки кабельного барабана и тяговой лебедки на расстоянии около 20 м от концов трассы, при этом свободно лежащие отрезки кабеля собственной массой будут удерживать концевые участки.
Перекладка кабеля на опорные конструкции после протяжки производится с одного или двух концов трассы в следующей последовательности. Кабель снимается одновременно с двух раскаточных роликов и укладывается на полки, затем средний участок кабеля в пролете 12 м или два равнорасположенных участка в пролете 18 м поднимаются и укладываются на полку. При этом при перекладке свободный напуск кабеля может не полностью реализовываться, давая прогиб, фиксированный в вертикальной плоскости, так как изогнутая ось кабеля может занять некоторое пространственное положение, выходя из вертикальной плоскости. Однако этот напуск, полученный при раскатке кабеля по роликам, установленным с заданным шагом, обеспечит требуемый запас длины кабеля при всех температурных колебаниях, а также нормальную работу кабельной линии. С течением времени во всех пролетах кабельной линии должен образоваться нормированный прогиб, зрительно воспринимаемый в одной плоскости.
Закрепление соединительной кабельной муфты выполняется строго в конце пролета, при этом муфта опирается на две установленные с шагом I м кабельные полки, дня этого монтируется одна дополнительная кабельная стойка.