При проектировании кабельной сети необходимо руководствоваться основными требованиями: обеспечение минимальных расстояний от источника питания до потребителя, соблюдение сохранности кабеля от механических повреждений, вибраций, коррозии, хищения; укладка кабеля с запасом 5-10% по длине для компенсации температурных деформаций и возможных смещений почвы; выполнение требования допустимых радиусов изгиба кабелей согласно нормам; недопустимость превышения разности уровней по трассе для бронированных и небронированных кабелей в свинцовой или алюминиевой оболочке при вязкой пропитке изоляции 15-25 м, при обедненной пропитке - 100 м, (при нестекающей пропитке и для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией - без ограничений); обеспечение защиты от блуждающих токов.

На поверхности кабели прокладываются в траншеях, каналах, трубах, на эстакадах, в коллекторах, по металлоконструкциям, иногда - подвешиваются на тросах. В подземных условиях-по стенкам и по кровле выработок, на гибких и жестких подвесах, в скважинах вместе с несущим тросом, в каналах.

При использовании траншей наименьшая глубина заложения кабелей напряжением до 20 кВ составляет 0,7 м; до 35 кВ - 1 м; при пересечениях с дорогами, тротуарами - 1 м; при вводах в здание - 0,6 м.

В местах пересечений и сближений трассы с дорогами, подземными коммуникациями и сооружениями кабели прокладываются в трубах. Дно траншей посыпается песком, затем укладываются кабели, затем опять слой песка, затем кирпичи и просеянный грунт.

При пересечении и сближении кабельной трассы с электрифицированными железными дорогами и трамвайными путями во избежание действия блуждающих токов на кабели необходимо применять трубы из изолирующих материалов (керамические, пропитанные гудроном или битумом, асбоцементные, пластмассовые). Внутренний диаметр труб принимают не менее 1,5 наружного диаметра кабеля, а для кабелей с однопроволочными алюминиевыми жилами - не менее двукратного диаметра. Наименьший допускаемый диаметр труб - 50 мм при длине трубопровода до 5 м, 100 мм - при большей длине. Для защиты от скопления в трубах воды их укладывают прямолинейно по выровненному и утрамбованному дну траншеи с уклоном не менее 0,2%.

При прокладке кабелей с пересечением они отделяются слоем земли не менее 500 мм, если в местах пересечений кабели помещаются в огнестойкие трубы, то расстояние между ними уменьшается до 250 мм. При этом кабели более низкого напряжения располагаются на нижнем уровне.

Кабельная линия должна быть удалена от стволов деревьев на расстояние не менее 2000 мм, от фундаментов зданий при параллельной прокладке - не менее 600 мм., от габаритов ВЛ - не менее 1000 мм.

Виды кабельных сооружений. К кабельным сооружениям относятся кабельные коллекторы, каналы, туннели, блоки, эстакады. Подземное сооружение, предназначенное для общего размещения кабельных линий, теплопроводов и водопроводов, называется коллектором. Внутриквартальные коллекторы сооружают рядом с техническими подпольями жилых и общественных зданий. При прокладке кабельных линий в одном сооружении параллельно друг другу расстояние между силовыми, а также между силовыми и контрольными кабелями должно быть не менее 100 мм. При наличии в канале кабельной муфты расстояние от нее до ближайших кабелей должно быть не менее 250 мм.

Закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт или пол непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых можно производить лишь при снятом перекрытии, называется кабельным каналом

Прокладка кабелей в каналах применяется внутри и вне помещений стационарных установок, цехов и зданий. В лотковых и сборных железобетонных каналах кабели могут укладываться на дне канала, на полках или подвесах с одной или двух сторон канала.

Закрытое подземное сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, позволяющее производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий со свободным проходом по всей длине, называется кабельным туннелем. При прокладке между туннелями, колодцами и коллекторами применяются механизмы, например, задувочная машина. Для механизации при прокладке в траншеях кабель сматывается с барабана с помощью кабельного транспортера.

Сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами называется кабельным блоком. Кабельные блоки сооружают из железобетонных панелей длиной 6 м с двумя, тремя каналами внутри, асбоцементных безнапорных труб диаметром 100 мм, керамических труб диаметром 150 мм. Составными элементами блочной прокладки кабелей являются блоки и колодцы.

Надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение называется кабельной эстакадой. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.

Полностью или частично закрытая эстакада называется кабельной галереей.

Подземное сооружение, предназначенное для общего размещения кабельных линий, теплопроводов и водопроводов, называется коллектором. Внутриквартальные коллекторы сооружают рядом с техническими подпольями жилых и общественных зданий.

Для обеспечения эксплуатации коллектора, контроля за температурой воздуха в нем, работой вентиляционных и насосных установок, автоматическое управление осуществляют с диспетчерского пункта, оборудованного телефонной связью, сигнализацией и дистанционным включением.

В населенных пунктах и на территории промышленных площадок нецелесообразно применять траншейную прокладку кабелей в связи с наличием асфальтированных или бетонных дорог, тротуаров, других коммуникаций. Здесь рекомендуется применять подземные сооружения (проходные или полупроходные коллекторы, каналы), позволяющие эксплуатировать линии без нарушения дорожных покрытий. При использовании проходных коллекторов, несмотря на их высокую стоимость, осмотр и ремонт кабельных линий не представляет сложности и не создает проблем для хозяйственной деятельности.

При пересечении кабеля с трубопроводами водопровода и канализации расстояние между ними должно быть не менее 500 мм, с газопроводами 1000 мм, с теплопроводами - 2000 мм, с осью не электрифицированной (электрифицированной) железной дороги - 3250 (10750) мм, с автомобильной дорогой (со стороны кювета) - 1000 мм.

Вне зданий кабельные каналы над съемными плитами засыпаются слоем земли не менее 300 мм. В помещениях каналы оставляются открытыми или закрываются съемными несгораемыми плитами, в том числе металлическими листами. Силовые кабели в каналах засыпаются песком лишь во взрывоопасных помещениях для герметизации помещений.

При прокладке кабеля используются стальные, асбоцементные, керамические и пластмассовые трубы. Трубы используют на прямолинейных участках длиной не более 40 м и на вводах в здания. Для кабельной линии, проложенной в земле, допускается ее заключение в трубы на общую длину не более 40 м при наличии до трех переходов, при этом длина одного перехода допускается до 20 м. Для труб с пластмассовым покровом ее диаметр должен составлять 2-кратный наружный диаметр кабеля, для остальных видов труб - 1,5-кратный. Соединение проводников внутри труб не допускается. При протаскивании кабеля в трубы необходимо соблюдать усилия тяжения и использовать механические устройства, разгружающие кабель от механических нагрузок.

5.3 Монтаж осветительного оборудования

Для питания светильников общего освещения применяют напряжение не свыше 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали и не свыше 220 В переменного тока при изолированной нейтрали. В помещениях без повышенной опасности указанное напряжение 220 В допускается для всех стационарных светильников вне зависимости от высоты их установки.

Питание специальных ламп (ксеноновых, ДРЛ, ДРИ, ДКсТ, рассчитанных на напряжение 380 В) и пускорегулирующих аппаратов (ПРА) для газоразрядных ламп, имеющих специальные схемы (например, трехфазные) с последовательным соединением ламп, применяют напряжение не свыше 380 В, включая и фазное напряжение системы 660/380 В с заземленной нейтралью. Ввод в светильник и пускорегулирующую аппаратуру выполняют проводом или кабелем с медными жилами и изоляцией, рассчитанной на напряжение не менее 660В; при этом обеспечивается одновременное отключение всех фазных проводов, вводимых в светильник.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных ввод в светильник двух или трех проводов разных фаз системы 660/380 В не допускается. В таких помещениях светильники общего освещения с любыми лампами при высоте установки над полом или площадкой обслуживания менее 2,5 м применяют такой конструкции, при которой доступ к лампе без применения инструмента невозможен. Ввод в светильник выполняется в металлических трубах, металлорукавах или в защитных оболочках проводов и кабелей, либо для питания светильников применяют лампы накаливания на напряжение не свыше 42 В.

Это требование не распространяется на светильники в электропомещениях, а также на светильники, обслуживаемые с кранов или площадок, посещаемых только квалифицированным персоналом. При этом расстояние от светильников до настила тележки крана должно быть не менее 1,8 м или светильники должны быть подвешены не ниже нижнего пояса ферм перекрытия, а обслуживание этих светильников с кранов должно выполняться с соблюдением требований техники безопасности.

Светильники с люминесцентными лампами на напряжение 127-220В допускается устанавливать на высоте менее 2,5 м от пола при условии недоступности их токоведущих частей для случайных прикосновений. В виде исключения групповые линии рабочего и аварийного освещения прокладывают проводами и кабелями с изоляцией на напряжение не ниже 660 В в одном коробе, используемом для установки светильников с люминесцентными лампами; при этом не допускается возможность их взаимного соприкосновения и крепление к общему тросу с расстоянием между ними в свету не менее 20 мм.

В двухпроводных, трехпроводных, четырехпроводных и пятипроводных линиях однофазных и трехфазных систем с заземленной нейтралью выключатели устанавливают только в цепи фазного провода. Установка предохранителей, автоматов, выключателей в нулевых рабочих проводах запрещается.

Заземление или зануление корпусов светильников общего освещения с лампами накаливания и с газоразрядными лампами с встроенными внутрь светильника пуско-регулирующими аппаратами осуществляют в сетях с заземленной нейтралью при вводе в светильник кабеля, защищенного провода, незащищенных проводов в трубе или металлорукаве. Заземление можно выполнять также скрыто без труб как исключение, а также ответвлением от нулевого рабочего провода внутри светильника, а при вводе в светильник открытых незащищенных проводов - гибким изолированным проводом, присоединяемым к заземляющему винту корпуса светильника и к рабочему нулевому проводу у ближайшей к светильнику неподвижной опоры или коробки. Заземление или зануление корпуса светильников общего освещения с лампами ДРЛ, ДРИ, натриевыми и люминесцентными (с вынесенными пускорегулирующими аппаратами) осуществляют с помощью перемычки между заземляющим винтом заземленного (зануленного) пускорегулирующего аппарата и заземляющим винтом светильника. При монтаже новых проводок необходимо разделять нулевой N и заземляющий РЕ проводники. Выключатель ставится в фазном проводнике

Металлические отражатели светильников, укрепленные на корпусах из изолирующих материалов, заземлять или занулять не требуется. Для облегчения монтажа осветительных установок заводы изготовляют электромонтажные изделия, позволяющие свести работы по монтажу выключателей, штепсельных розеток и светильников лишь к креплению готовых конструкций к строительным элементам зданий.

При строительстве зданий, особенно крупнопанельных, в них, как правило, предусматривают все отверстия, ниши и закладные части для установки осветительного оборудования и прокладки осветительных сетей. Так, выключатели и штепсельные розетки при скрытой проводке устанавливают в готовых нишах, коробах или стаканах, с креплением с помощью шурупов, винтов или имеющихся на них распорных лапок. Надплинтусные штепсельные розетки и потолочные выключатели имеют металлические основания, их устанавливают непосредственно на стене. Выключатели и штепсельные розетки для открытой проводки, потолочные и настенные ламповые патроны, а также потолочные и настенные светильники с лампами накаливания (за исключением имеющих специальные основания) устанавливают на деревянных розетках с помощью шурупов.

Подвесные светильники укрепляют к перекрытиям на крюках. В соответствии с требованиями правил к подвеске светильников с металлическими корпусами в жилых и общественных зданиях конец крюка необходимо изолировать. К стенам, колоннам и фермам подвесные светильники крепят с помощью различного вида кронштейнов, стоек, обхватов и подвесов. При однорядном и двухрядном подвесе люминесцентных светильников на тросах, под перекрытиями и у стен для прокладки проводов применяют стальные короба.

Двухметровые секции коробов соединяют между собой в непрерывную линию и крепят к перекрытию, стене или к тросу с помощью кронштейнов, скоб и подвесов.

Для освещения производственных помещений с взрывоопасными условиями можно применять комплектные осветительные устройства со щелевыми световодами (КОУ). Они состоят из щелевого световода, камеры с источниками света, пускорегулирующего аппарата (ПРА), торцового переходного элемента. Щелевой световод представляет собой цилиндрическую трубу, внутренняя поверхность которой по всей длине покрыта зеркальным отражающим слоем, и оптическую щель, через которую световой поток выходит наружу. КОУ изготовляют для производственных помещений с тяжелыми условиями среды (пыль, влага). Во взрывоопасных зонах классов B-Iб и B-IIa камеры с источником света устанавливают непосредственно в освещаемом помещении, в производственных помещениях со взрывоопасными зонами классов B-I, В-Iа и B-II камеры выносят за пределы помещений и соединяют с помощью герметизированных переходных элементов со световодами. Таким образом, КОУ обеспечивают создание высококачественного и безопасного освещения, прежде всего во взрыво- и пожароопасных помещениях, а также целый ряд экономических и эксплуатационных преимуществ.

Монтаж КОУ сводится к подвеске световода и установке камеры света и ПРА на стене или конструкциях. Во взрывоопасных помещениях камеры с источником света и ПРА устанавливают вне этих помещений и соединяют со ЩС переходным элементом так, чтобы была исключена возможность попадания взрывоопасных смесей в камеру с источниками света, в ту ее часть, где возможно искрообразование. Так как КОУ в настоящее время находится в процессе внедрения, работы эти следует выполнять в строгом соответствии с действующими временными инструкциями.

Осветительные щиты и щитки, вводные шкафы и распределительные пункты представляют собой законченное комплексное устройство, монтаж которого сводится лишь к установке их на соответствующее место. Собранные в мастерских блоки щитков поступают на монтажную площадку в полностью законченном виде: окрашенные, с надписями и укомплектованные вспомогательными материалами.

Монтаж распределительных устройств, щитов или шкафов состоит из разметки, установки и выверки рамы, установки на раму блоков щита, состоящего из отдельных панелей или секций, соединения блоков между собой и закрепления их на раме, подключения проводов и кабелей и заземления.

Щиты, вводные устройства и щитки устанавливают по отвесу или уровню строго вертикально. Расстояние от трубопроводов должно быть не менее 0,5 м. При установке в нишах этажные и квартирные щитки закрепляют распорными болтами, предусмотренными конструкцией щитков, или на закладных деталях. При установке щитков выдерживают расстояние от оголенных, находящихся под напряжением частей, до заземленных металлических нетоковедущих частей не менее чем 20 мм по поверхности изоляции и 12 мм по воздуху. Щитки и пункты снабжают надписями, указывающими номер щитка, назначение и номер каждой линии в соответствии со схемой и планом электрической сети. Щитки, на которых размещают приборы и провода, принадлежащие к установкам переменного и постоянного токов или разных напряжений, должны иметь четкие надписи и расцветку, обеспечивающие возможность легкого распознания их принадлежности к этим установкам.

5.4 Монтаж защитного заземления

Под заземлением (любой части электроустановки) понимают преднамеренное электрическое соединение с заземляющим устройством, состоящим из заземлителя и заземляющих проводников. Заземлители подразделяют на естественные и искусственные. В качестве естественных заземлителей используют проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов с горючими пли взрывоопасными газами и жидкостями), металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединение с землей, броня и свинцовые оболочки кабелей и т.п. В качестве искусственных заземлителей применяют отрезки стальных труб с толщиной стенок не менее 2,5-3,5 мм, круглой стали диаметром не менее 6 мм и металлические пластины.

В соответствии с требованием ПУЭ во всех электроустановках напряжением до 1000 В и выше для обеспечения безопасности людей к заземляющим устройствам присоединяют корпуса электрооборудования и отдельные элементы электроустановок, не находящиеся под напряжением, а также все металлические корпуса другого оборудования. Кроме того, устройство заземления необходимо для обеспечения определенного режима работы электрических установок в нормальных и аварийных условиях. Цель защитного заземления - уменьшение напряжения на заземленном оборудовании в момент прохождения тока замыкания на землю, а также выравнивания напряжения в зоне растекания тока и уменьшения напряжения прикосновения и шага, что служит защитой от поражения электрическим током.

Совокупность заземлителя и заземляющих проводников составляет заземляющее устройство, которое включает в себя заземлители - проводник (электрод) или группу электрически соединенных между собой проводников (электродов), располагаемых в земле или имеющих назначение создать электрическое соединение с землей; заземляющие проводники - проводники, соединяющие заземляемые части аппаратуры с заземлителями; магистраль заземления - проводник, электрически объединяющий заземляющие проводники.

Под сопротивлением заземляющего устройства понимается сопротивление заземляющих проводов вместе с сопротивлением растеканию заземлителя, т.е. сопротивление прохождению электрического тока через заземлители зависит от качества и состояния грунта, в котором находится заземлитель, типа заземлителя, глубины его заложения и взаимного расположения заземлителей. Качество грунта с точки зрения его электрической проводимости определяется значением удельного электрического сопротивления, которое для некоторых грунтов в зависимости от их физического состояния находится в широких пределах (торф, речная вода, скальные грунты таким колебаниям не подвержены). В грунтах с большим удельным сопротивлением прибегают к специальным мерам. чтобы уменьшить его значения (вводят в грунт соли, влагу и др.).

При монтаже наружного контура заземляющего устройства в соответствии с проектом роют траншею глубиной 0,5-0,7 м от планировочной отметки земли для забивки заземлителей и прокладки заземляющих проводников. Затем забивают вертикальные заземлители так, чтобы верхние их концы выступали из земли от дна траншеи на 200 мм. После этого в траншеи укладывают заземляющие проводники с минимальным сечением 48 мм² и приваривают их к вертикальным заземлителям.

Заземлители заглубляют в грунт с помощью вибро- или электромагнитных погружателей или автоямобура с приставкой для забивания электродов-заземлителей. Заземляющие проводники присоединяют к искусственным заземлителям сваркой или с помощью хомутов. При этом внутренняя поверхность хомутов должна быть луженая, а место накладки хомута на трубе - зачищено до блеска. Для предохранения от коррозии сварные швы, находящиеся в земле, покрывают горячим битумом. В местах, где на трубопроводах, служащих в качестве естественных заземлителей, имеются фланцевые соединения для создания непрерывной цепи заземления, устанавливают перемычки сечением не менее 4 мм² из голых медных проводников. Применяют также заглубленные заземлители, которые в виде металлической сетки из полосовой стали и других устройств, заготовленные вместе с приваренными к ним заземляющими проводниками, укладывают на дно котлована при закладке фундамента зданий цехов и подстанций.

При монтаже сети заземления внутри зданий в качестве заземляющих проводников в первую очередь используют металлические конструкции зданий, подкрановые пути, алюминиевые оболочки кабелей, галереи и другие технологические металлические трубопроводы, кроме трубопроводов для горючих и взрывоопасных жидкостей и газов и т.п.

Если используют естественные заземляющие проводники, то их надежно присоединяют к наружным контурам заземляющих устройств. Все контактные соединения выполняют так, чтобы была обеспечена надежность контактов и непрерывность электрической цепи на всей длине. Для этого все соединения участков металлических конструкций сваривают; болтовые, заклепочные соединения и стыки перекрывают перемычками из стальных полос.

При открытой прокладке стальные трубы электропроводки, если их используют в качестве заземляющих проводников, надежно соединяют с помощью хорошо затянутых муфт на сурике или других конструкций, дающих надежный контакт (манжеты на сварке, на винтах, с клином и т.п.). При скрытой прокладке эти соединения выполняют только муфтами на сурике. При наличии длинного участка резьбы на конце трубы (сгоне) ставят контргайки. Между трубами и корпусами электрооборудования, в которые вводят трубы, создают надежное металлическое соединение с помощью царапающих гаек, непосредственной приварки труб или установки перемычек.

Там, где не представляется возможным использовать в качестве заземляющих проводников указанные выше элементы зданий и конструкций, прокладывают заземляющую сеть из полосовой или круглой стали соответственно площадью поперечного сечения не менее 24 мм², толщиной 4 мм и диаметром не менее 5 мм. Шины заземления прокладывают открыто по стенам на высоте 0,4-0,6 м от пола так, чтобы они были доступны для осмотра. В помещениях сырых с едкими парами шины прокладывают на расстоянии не менее 5-10 мм от стен. Расстояние между точками крепления 0.6-1 м. Шины крепят к стенам дюбелями. При пересечении дверных проемов шины могут быть уложены в полу, но при этом их защищают от механических повреждений отрезками стальных труб, а также угловой или швеллерной стали, или прокладываются над дверями. Сечение заземляющих проводников: магистральных: сталь - 100 мм^2, медь - 50 мм², отводов - соответственно 50 и 25 мм^2.

Все заземляющие искусственные проводники, а также перемычки, установленные в местах стыков конструкций, используемых в качестве заземляющих проводников, окрашивают в черный цвет (чтобы обозначить цепь заземления). Допускается окраска в иные цвета в соответствии с эстетическим оформлением помещения, но с обязательным в этом случае нанесением в местах присоединений и ответвлений не менее двух полос фиолетового цвета на расстоянии 150 мм друг от друга.

При питании от источников в сети с глухозаземленной нейтралью для преднамеренного электрического соединения нетоковедущих частей электрической аппаратуры используют

нулевой провод, под которым понимают проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью источника питания в сети переменного тока, или средний заземленный проводник в трехпроводной сети постоянного тока, служащий обратным проводом при неравномерной нагрузке фаз или полюсов. В соответствии с действующими правилами в системе с заземленной нейтралью до 1000 В должно быть 5 проводников: 3 фазных, один нулевой N и один заземляющий РЕ. В однофазной сети - 3 проводника: фазный, нулевой и заземляющий. В соответствии с ПУЭ нулевой проводник в трехфазной сети должен иметь проводимость не менее 50% проводимости фазного провода.

Заземление трансформаторов (рис. 20) осуществляется соединением с заземляющим контуром корпуса (бака), оболочки и брони кабелей сети ВН и НН, кабельных воронок со стороны ВН и НН. Диаметр резьбы болтовых соединений - не менее 12 мм. Соединение наконечника и заземляющего проводника производится прессованием, пайкой или сваркой. Таким образом корпус трансформатора оказывается соединенным с главным заземлителем (с помощью заземляющей жилы или оболочки кабеля) и с местным заземлителем.

При заземлении соединительных и ответвительных (тройниковых) муфт заземляются: корпус муфты, оболочка и броня всех подключенных кабелей. Соединение с заземляющей сетью осуществляется с помощью хомутов, пайки или болтового соединения.

Заключение