Пособие для изучения ПТЭ троллейбуса 1968 - Требования, предъявляемые к кабельной сети

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
КАБЕЛЬНАЯ СЕТЬ
ГЛАВА I
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ

§ 178. К устройствам кабельной сети троллейбуса относятся:
а)  сеть постоянного тока напряжением 600 в, предназначенная для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к подвижному составу. Эта сеть подразделяется на питающую (от тяговых подстанций до контактной сети) и обратную (от контактной сети до подстанции);
б)   линейные кабельные сооружения (выводы, кабельные ящики, шкафы, коробы и т. п.).

Электроснабжение контактной сети (рис. 70) осуществляется посредством кабелей положительной и отрицательной полярности, прокладываемых от тяговой подстанции к контактной сети.
Кабели положительной полярности называются питающими, а отрицательной — обратными.
Сечение кабелей, их количество и местоположение определяются расчетом по допустимым нагрузкам, нормам падения напряжения и условиям необходимого резервирования.
На рис. 71 приведена схема соединения питающих и обратных линий.
Питающие кабели (рис. 72) обеспечиваются на подстанции максимальной защитой в виде быстродействующих автоматических выключателей, работающих при перегрузке или коротком замыкании в сети.
Для контроля нагрузки питающие и обратные кабели снабжают амперметрами, а для удобства и гибкости управления кабельной сетью — переключательными ящиками, киосками и настенными коробами.

Рис. 70. Схема электроснабжения тяговых сетей троллейбуса
1 — питающий пункт; 2 — питающая линия; 3 — тяговая подстанция; 4 — контактные провода; 5 — обратная линия


Рис. 71. Схема соединения питающих и обратных линий

1 — тяговая подстанция; 2 — питающая линия; 3 — обратная линия; 4 —  переключательный пункт; 5 — контактные провода

Переключательные и кабельные ящики, киоски и настенные короба предназначаются для питания кабельной сети при выходе из строя одного из кабелей, В случае, например, повреждения питающего кабеля питание контактной сети можно осуществить от обратного кабеля после соответствующего переключения кабелей. Для этой цели внутри указанных устройств на концах кабелей напаиваются наконечники которые посредством болтов можно соединить фасонными шинами или гибкими перемычками.
На рис. 73 показан кабельный ящик.

Рис. 73. Кабельный ящик
1 — корпус ящика; 2 — кабель; 3 — мягкая воронка; 4 — кабельный наконечник; 5 — основная шина; 6 — соединительная шина; 7 — опорный изолятор; 8 — откидная дверца

§ 179. Устройство и эксплуатация кабельной сети должны обеспечивать бесперебойное электроснабжение троллейбуса и отвечать требованиям:
а)   инструкций местного энергонадзора;
б)   правил устройства электроустановок;
в)   правил технической эксплуатации энергоустановок промышленных предприятий;
г)   правил техники безопасности.
§ 180. Для производства переключений, испытаний и измерений, а также в целях резервирования, по трассе прохождения кабелей в необходимых местах должны быть установлены кабельные ящики, переключательные пункты или другие заменяющие их устройства.
Пояснения те же, что и к § 178.

§ 181. Для питающей и обратной кабельных сетей троллейбуса должны быть применены одножильные бронированные кабели с контрольными жилами (не менее двух) на напряжение 1000 в, отвечающие требованиям действующего ГОСТ.
Примечание. В существующих питающих и обратных кабельных сетях допускается эксплуатация проложенных трехжильных, а также одножильных, не имеющих контрольных жил, бронированных кабелей на напряжение не ниже 1000 в.

Требование иметь не менее двух контрольных жил у одножильных бронированных кабелей для питающих и обратных кабельных сетей троллейбуса вызвано необходимостью использования контрольных жил при испытании кабелей для определения места повреждения.

Рис. 74. Схема универсального кабельного моста ВЭИ
1 — компенсирующее сопротивление; 2 — гальванометр; 3 — эталонное сопротивление; 4 — токоведущая жила; 5 — контрольная жила; R1, R2, R3, R4 — регулируемые сопротивления

На рис. 74 приведена схема универсального кабельного моста ВЭИ, при помощи которого можно определять место повреждения одножильного кабеля постоянного тока. Этим прибором можно производить следующие измерения:
а)  по методу моста Томсона;
б)  по методу моста Уитсона;
в)  методом емкостного моста;
г)  методом моста Суэна (измерение самоиндукции).
Надежные результаты при определении мест повреждения одножильных кабелей с двумя контрольными жилами дает мост Томсона при пользовании прибором кабельного моста ВЭИ, если переходное сопротивление места повреждения на землю менее 1000 ом или произошло короткое замыкание между жилами.
Оговорка в примечании к настоящему параграфу ПТЭ сделана для существующих, проложенных ранее кабельных сетей, не имеющих контрольных жил.

§ 182. Трасса каждого кабеля должна быть выбрана с учетом наименьшего расхода кабеля, а также наибольшей гарантии защиты его от различного рода повреждений (механических, химических и пр.).
При выборе горизонтальных и вертикальных отметок трассы следует учитывать ожидаемую перепланировку местности во избежание повторных перекладок и повреждений кабелей при строительных и земляных работах.
§ 183. На городских проездах (улицах, переулках) и площадях кабели должны прокладываться под тротуарами в грунте на расстоянии не менее 0,6 м от фундаментов зданий или в коллекторах, трубах, блоках.

Местоположение кабелей в земле при прокладке их по городским улицам и площадям определяется из условий наиболее легкого обслуживания и ремонта кабельных линий, а также по соображениям защиты кабелей от различного рода повреждений, главным образом механических, которые возникают при производстве земляных работ, при ремонте или строительстве подземных коммуникаций и строительных работах. Поэтому рекомендуется прокладывать кабели под тротуарами на расстоянии не менее 0,6 м от фундаментов зданий или в специальных устройствах в виде коллекторов, труб и блоков.
§ 184. Глубина заложения кабелей в грунте от поверхности земли до оболочки кабеля должна быть не менее 0,7 м с учетом планировочных отметок.

Если кабель прокладывают в траншеях в грунте, что имеет наибольшее распространение, то вырывают траншею глубиной не менее 800 мм и шириной (при прокладке до двух кабелей) не менее 400 мм. Эти размеры определяются так. Глубина траншеи складывается из максимальной глубины от оболочки кабеля до поверхности земли и расстояния от оболочки кабеля до дна траншеи. Ширина траншеи у поверхности земли принимается для одного или двух кабелей из условий удобства работы по рытью траншеи. При прокладке в траншее более двух кабелей ширину траншеи увеличивают на 150 мм для каждого последующего кабеля. Дно траншеи несколько суживают, и траншея в. сечении представляет собой трапецию.

§ 185. Кабели напряжением 600 в и выше, проложенные непосредственно в грунте, должны быть на всем протяжении защищены от механических повреждений путем покрытия их в один слой кирпичом или специальными плитками.

При прокладке кабелей в земле в траншеях расстояние между ними должно быть не менее:
а)   между силовыми кабелями напряжением до 10 кВ включительно — 100 мм;
б)   между кабелями, эксплуатируемыми различными организациями, а также между силовыми и кабелями связи — 500 мм, если это расстояние не может быть выдержано, то кабели должны прокладываться в трубах или разделяться перегородками.

Перед укладкой кабелей в траншею на ее дно посыпают слой песка или просеянного песчаного грунта толщиной 100 мм, а затем уложенные кабели засыпают слоем песка или просеянного утрамбованного грунта такой же толщины (рис. 75).

Рис. 75. Разрезы траншей с проложенными кабелями в грунте  
1 — слой просеянного грунта; 2 — грунт; 3 — кирпич

Отдельные кабели располагают на расстоянии не менее 100 мм друг от друга, для того чтобы облегчить их охлаждение во время работы.
Расстояния между кабелями, а также кабелями и другими сооружениями выбирают в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), глава 11—3.
Увеличение расстояния между кабелями, эксплуатируемыми различными организациями, или кабелями связи до 500 мм вызывается соображениями удобства их эксплуатации и защиты от повреждений.
С целью защиты кабелей от механических повреждений при разрытии грунта над кабелями укладывают один слой кирпича или специальные плитки. По этим же соображениям требуется разделять кабели отдельных ведомств, если нельзя выдержать расстояние между ними 500 мм.

§ 186. В местах пересечения кабельной трассой трамвайных путей и электрических железных дорог кабели должны быть проложены в трубах из неэлектропроводного материала (асбоцемент, керамика и т .д.) на глубине не менее 1 м от уровня подошвы рельсов. Трубы должны выходить с каждой стороны пересечения на длину не менее 2 м или за пределы водоотводной канавы на длину не менее 1 м.

Соблюдение этого требования диктуется необходимостью защиты оболочек кабелей от блуждающих токов.

§ 187. При пересечении кабельной трассой улиц, а также железных и автомобильных дорог глубина заложения кабелей должна быть не менее 1 м от поверхности мостовой или подошвы рельсов и не менее 0,5 м от дна водоотводной канавы.
На проезжей части мостовой с усовершенствованным покрытием кабели обязательно должны быть проложены в трубах.
Для кабелей постоянного тока допускается только прокладка в трубах из неэлектропроводного материала.

Глубина заложения кабелей в траншее при пересечении ими улиц, неэлектрифицированных железных или автомобильных дорог в 1 м определяется условиями давления на грунт от автомобильных или железных дорог и надежности службы кабелей под указанными сооружениями.
Под усовершенствованными мостовыми кабели прокладывают в асбестоцементных или керамических трубах. Труб должно быть на одну больше, чем необходимо, чтобы иметь резерв на случай прокладки дополнительных кабелей.

§ 188. Для каждого кабеля должна быть установлена длительно допустимая токовая нагрузка в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок промышленных предприятий, Правилами устройства электроустановок и требованиями ГОСТа.

Предельная длительно допустимая токовая нагрузка на кабели с бумажной пропитанной изоляцией определяется по таблицам, приведенным в Правилах устройства электроустановок (раздел I, гл. 1—3, стр. 31—41). Длительно допустимые нагрузки для кабеля в каждом конкретном случае устанавливаются с учетом его конструкции, способа и места прокладки, количества кабелей, прокладываемых в одном месте.
Ниже приводятся допустимые нагрузки кабелей для наиболее часто встречающихся на практике случаев (табл. 7, 8).

Рис. 72. Питающий пункт
1 — кабель; 2 — опора; 3 — защитный кожух; 4 — кабельная воронка; 5                 — изолированный провод ПРГ-1000; 6                — изоляторы; 7 — контактный провод (сечением 100 мм²); 8 — питающие зажимы; 9 — контактные провода (сечением 85 мм²)

ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (в а) ДЛЯ КАБЕЛЕЙ. ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ЗЕМЛЕ, ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ПОЧВЫ +15 С

Таблица 8
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА КАБЕЛЕЙ (в а) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ЧИСЛА В ОДНОЙ ТРАНШЕЕ (В % ОТ ДОПУСТИМОЙ НАГРУЗКИ ОТДЕЛЬНО УЛОЖЕННОГО КАБЕЛЯ)

§ 189. В аварийных случаях допускается перегрузка на время не более двух часов:

1. до 130% длительно допустимого тока, если в нормальном длительном режиме работы максимальная нагрузка не превышает 80% длительно допустимого тока по нагреву;
2. а) для кабелей до 3 кВ — до 110%;

б) для кабелей 6—10 кВ — до 115% длительно допустимого тока, если в нормальном длительном режиме работы максимальная нагрузка превышает 80% длительно допустимого тока.
Повторные перегрузки допускаются с интервалом не менее 8 ч в продолжение 5 суток.

Допустимые нормы перегрузки кабеля при аварийном режиме его работы в течение 2 ч определены из условия кратковременной токовой нагрузки, обеспечивающей целость изоляции кабеля и допускающей дальнейшую эксплуатацию кабеля при нормальных условиях его работы.

§ 190. Присоединение каких-либо посторонних устройств к токоведущей жиле кабеля и к его оболочкам запрещается.

Соблюдение этого требования необходимо для обеспечения нормальной работы кабельной сети, так как всякие посторонние устройства могут нарушать электроснабжение контактной сети и создавать перерывы в движении подвижного состава.

§ 191. На кабелях переменного тока напряжением до 2 кВ и выше и постоянного тока напряжением 600 в должны применяться свинцовые соединительные муфты. Применение чугунных муфт может быть допущено лишь в исключительных случаях.

Свинцовые соединительные муфты, как показала эксплуатационная практика кабельных сетей постоянного тока, обеспечивают более надежную работу соединений кабелей, чем чугунные муфты, поэтому в целях беспрерывного электроснабжения контактной сети рекомендуется применять свинцовые соединительные муфты.
На рис. 76 показана свинцовая соединительная муфта на кабеле СБ-2к.

Рис. 76. Соединение кабелей в свинцовой муфте
1 — гильза; 2 — отверстия; 3 — свинцовая муфта; 4 — броня; 5 — контрольная жила

При разделке концов соединяемых кабелей джутовая оплетка и броня закрепляются несколькими слоями просмоленной ленты, поверх которой накладывают два-три оборота проволочной вязки. На свинцовой оболочке, протертой бензином, делают три кольцевых надреза и от крайнего надреза до концов кабеля свинец и изоляцию удаляют, а на обнаженную токоведущую жилу надевают залуженную гильзу из красной меди, которую пропаивают припоем ПОС-30.
После пайки гильзы свинец и изоляционную бумагу снимают до второго надреза. Оголенную жилу с контрольными жилами прошпаривают горячей массой МП-1. Затем жилу изолируют бумажными рулонами или роликами, после чего производят пайку контрольных жил припоем ПОС-30.
После соединения контрольных жил снимают свинцовую оболочку до третьего надреза и края ее разбортовывают, прошпаривают и накладывают второй слой изоляции. Свинцовую трубу, предварительно надетую на один из концов кабеля, сдвигают на место соединения кабелей, подбивают до диаметра свинцовой оболочки кабеля и припаивают к ней припоем ПОС-30 паяльной лампой. После пайки в свинцовой трубе пробивают отверстия для заливки массой МК-45. Когда масса остынет, заливочные отверстия запаивают.
Свинцовую трубу, стальную броню кабеля и чугунный кожух муфты электрически соединяют голым медным проводом сечением 2 мм².

§ 192. При вводах силовых кабелей в здания, а также при устройстве проходов через перекрытия и капитальные стены прокладка кабелей должна быть произведена в трубах из неэлектропроводного материала.

В пробитые отверстия в стене вкладывают асбестоцементную трубу и по ней пропускают кабели.

§ 193. Корпус концевой воронки каждого кабеля, броня его и свинцовая оболочка, а также крепление воронки должны быть электрически соединены между собой, а на подстанциях, кроме того, заземлены.

Для пояснения этого параграфа приводится рис. 77, на котором показана концевая заделка кабеля.
Заземляющий проводник электрически соединяет корпус воронки, свинцовую оболочку, броню и конструкцию крепления воронки, которая заземлена на подстанции.

§ 194. В броне и в свинцовых оболочках кабелей не должно быть разрывов. При установке на кабелях соединительных муфт броня сращиваемых концов кабелей и их свинцовые оболочки должны быть между собой электрически соединены.

По условиям герметичности свинцовая (алюминиевая) оболочка кабеля не должна иметь разрывов. На рис. 76 было показано соединение кабелей в свинцовой муфте.

§ 195. У всех концевых заделок кабелей, а также во всех доступных осмотру местах прокладки кабели должны быть маркированы при помощи ярлыков (бирок). Способ маркировки определяется местными эксплуатационными инструкциями.

Рис. 77. Концевая заделка кабеля
а — разделка кабеля под монтаж; б — разрез воронки: 1 —  кабельный наконечник; 2 —  жесткие проводники, припаянные к контрольным жилам; 3 — токопроводящая жила; 4 — фарфоровые втулки; 5 — бумажная изоляция; 6 — электрокартонная воронка; 7 — свинцовая оболочка; 8 — просмоленная лента; 9 —  заземляющий проводник

Токоведущие части сетевых и переключательных устройств постоянного тока должны иметь следующую отличительную окраску:
а)     для питающих кабелей — красного цвета;
б)     для обратных кабелей — синего цвета.
Токоведущие части в переключательных устройствах и фазы кабелей переменного тока в концевых заделках должны иметь следующую отличительную окраску:
а)     фаза А — желтого цвета;
б)     фаза В — зеленого цвета;
в)     фаза С — красного цвета.

Каждому питающему и обратному кабелю присваивается свой номер, который сохраняется за ним в течение всего срока его службы, чтобы можно было наблюдать за его состоянием и работой.
Номера кабелей проставляются на исполнительном чертеже трассы и в техническом паспорте.
Номера на каждом кабеле позволяют диспетчеру или другому административному лицу службы давать точные указания о необходимых переключениях в кабельной сети. Для этого и установлена маркировка каждого кабеля.
Помимо маркировки токоведущие части сетевых и переключательных устройств постоянного тока имеют отличительную окраску (питающие кабели — красного цвета, а обратные — синего цвета), что позволяет обслуживающему персоналу кабельной сети легко ориентироваться при производстве всякого рода переключений и других работ. Такое же значение имеет отличительная окраска фаз кабелей переменного тока.

§ 196. Работа питающей и обратной сети троллейбуса может осуществляться раздельно или параллельно, при этом должна быть обеспечена надежная защита от коротких замыканий.

В пределах одной подстанции параллельная работа питающей и обратной сети целесообразна и дает экономию электрической энергии.
Однако, из-за отсутствия в настоящее время надежной защиты, в питающей сети параллельная работа применяется редко. В обратной сети параллельная работа нашла широкое применение.

§ 197. На определенный объем троллейбусного движения должна быть установлена нормальная схема электроснабжения и схема аварийных режимов. Изменение нормальной схемы питания может быть произведено только в аварийных случаях и для целей ремонта.

При проектировании схемы питания троллейбусной сети необходимо предусматривать возможность работы подвижного состава, хотя бы с пониженными скоростями, в случае аварии какой-либо питающей линии и передачи питания с одной линии на другую. В этом случае проверяется сечение питающих кабелей на дополнительную нагрузку без опасности перегрева кабелей и достаточного напряжения в контактной сети.
В соответствии с этим и составляются нормальная и аварийная схемы питания применительно к различным режимам работы троллейбуса. При наличии аварийной схемы питания облегчается и ускоряется работа по необходимым переключениям кабелей в случаях аварии или необходимости ремонта кабельной или контактной сетей.

§ 198. Выбор схемы электроснабжения и распределения нагрузок должен быть произведен таким образом, чтобы имелась возможность отключения любого кабеля для осмотра и ремонта без перекрытия или сокращения движения на линии.

Троллейбус должен работать без каких бы то ни было перерывов в движении, что возможно при бесперебойном электроснабжении его. Для этого система электроснабжения троллейбуса должна позволять при выходе из строя любого кабеля в случае аварии или при ремонте кабельной сети производить соответствующее отключение или переключение отдельных кабелей. Поэтому при разработке схемы питания троллейбусной сети постоянного тока предусматривают взаимное резервирование смежных питающих линий.

§ 199. Питающие кабели постоянного тока с контрольными жилами должны быть оборудованы на подстанциях сигнализацией, указывающей их состояние.

Кабельные сигнализаторы устанавливают на тяговых подстанциях для определения повреждения кабеля. К таким повреждениям относятся: обрыв токоведущей и контрольных жил, замыкание контрольной жилы на землю, замыкание токоведущей жилы на контрольную и др.

Рис. 78. Схема кабельного сигнализатора
1 — положительная шина на тяговой подстанции; 2 — отрицательная шина на тяговой подстанции; 3 — запасная шина на тяговой подстанции; 4 — токоведущая жила; 5 — контрольная жила; 6 — 1-я группа сигнальных ламп; 7 — 2-я группа сигнальных  ламп; 8 — сигнальное реле; 9 — звонок; 10 — переключатели; 11 — трехполюсный переключатель

На рис. 78 показана принципиальная схема кабельного сигнализатора. Этим сигнализатором можно выявить замыкание контрольных жил на токоведущую жилу или на землю, а также определить обрыв контрольных жил на одножильных кабелях с двумя контрольными жилами.
Кабельный сигнализатор состоит из двух групп ламп 220 в, 15 вт, последовательно включенных через переключатели. Во вторую группу ламп включено сигнальное реле со звонком. При нормальном положении и исправном состоянии кабелей обе группы ламп горят неполным накалом. При замыкании же контрольной жилы на землю первая группа ламп горит полным накалом, а лампы второй группы гаснут. Если произошел обрыв контрольных жил, то обе группы ламп не горят. При любом из перечисленных повреждений кабелей срабатывает сигнальное реле, подающее звуковой сигнал.
Обнаружение той или иной неисправности кабеля с помощью кабельного сигнализатора дает возможность своевременно предупредить аварию кабеля. Определить, на каком из работающих кабелей произошло повреждение, можно переключением переключателя.

§ 200. На каждый кабель должны вестись:
а)  исполнительные чертежи трассы в масштабе 1:200, 1:500;
б)  технический паспорт;
в)  журнал для учета муфт.

Кабели, проложенные в траншеях, не поддаются осмотру для определения их состояния, поэтому особенно важно знать ’точное положение проложенных кабелей и их соединительных муфт.
Для этой цели до засыпки траншей грунтом составляют исполнительные чертежи кабелей в масштабе не менее 1:500.
Для более точной трассы кабелей на чертеж наносят заметные ориентиры в виде фасадов, строений, выступов, углов, дорог, пересечений с другими кабелями, трубопроводами и другими подземными коммуникациями и сооружениями.
Особое внимание должно быть уделено указаниям и привязке кабельной трассы к постоянным сооружениям, а для более точного обозначения уложенных муфт их необходимо привязывать не менее чем к двум ориентирам.
Если в процессе эксплуатации кабелей происходит реконструкция улицы, по которой проходит кабельная трасса, то требуется проверка старых и нанесение новых ориентиров.
Технический паспорт на кабель является документом, определяющим его характеристику, состояние и произведенные работы по его содержанию и ремонту. В технический паспорт вносятся все изменения, которые происходят в течение срока эксплуатации кабеля.
Журнал для учета кабельных муфт облегчает обслуживание кабелей и позволяет принимать необходимые меры для обеспечения исправной работы кабелей.