ГЛАВА 9
КАБЕЛЬНАЯ СЕТЬ И ЕЕ МОНТАЖ
1. Назначение и типы применяемых кабелей
Аппаратура поста соединяется с напольными устройствами подземными кабелями, которые вместе с кабельной арматурой образуют кабельную сеть. Провода от светофоров, стрелочных электроприводов, питающих и релейных концов рельсовых цепей, как правило, группируют в разных кабелях. Однако допускается объединение их в одной кабеле, за исключением проводов релейных трансформаторов рельсовых цепей и блок-механизмов полуавтоматической блокировки с проводами переменного тока при напряжении более 100 В, так как это может привести к ложному срабатыванию приборов, опасному для движения поездов.
Вновь укладываемые кабели СЦБ должны иметь эксплуатационно запас жил: кабель до 10 жил — одну, от 10 до 20 жил — две, свыше 20 жил — три. При укладке кабели обеспечивают защитой от механических повреждений, химической и электрической коррозии, а также от опасных и мешающих влияний электрической тяги.
В устройствах СЦБ используют сигнальные, контрольные и силовые кабели, а также кабели связи.
Кабели изготовляют с числом жил 3, 4,5, 7, 9, 12, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 48 и 61. У кабелей с числом жил 3, 4 и 5 одна жила имеет расцветку, отличную от остальных жил; у кабелей с числа жил 7 и более две смежные жилы в каждом повиве имеют расцветку, отличающую их друг от друга и от остальных жил данного повива.
Сопротивление изоляции и емкость каждой жилы по отношению ко всем остальным, соединенным вместе, а также с землей (с металлической оболочкой), пересчитанное на 1 км длины при температуре + 20° С, должно быть соответственно: с бумажной изоляцией — не менее 250 Мом и не более 0,2 мкф; с полиэтиленовой изоляцией — не менее 300 Мом и не более 0,25 мкф; с полихлорвиниловой изоляцией — не менее 40 Мом и не более 0,3 мкф.
Кабели с бумажной и полихлорвиниловой изоляцией выдерживают испытательное напряжение 1000 В, а с полиэтиленовой изоляцией 1500 Впеременного тока частотой 50 Гц в течение 5 мин.
Контрольные кабели предназначены для работы в электрических цепях переменного тока напряжением до 500 В и постоянного тока напряжением до 1000 В; эти кабели имеют медные жилы. Марки контрольных кабелей следующие:
КНРБ — с резиновой изоляцией жил, в резиновой негорючей оболочке, бронированный двумя лентами с защитным наружным покровом;
КНРБГ — то же без наружного покрова;
КНРГ — то же без брони и наружного покрова;
КВПБ — с полиэтиленовой изоляцией жил, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный с наружным покровом; КВПБГ — то же без наружного покрова;
КВПГ — то же без брони и наружного покрова.
Силовые кабели применяют с числом жил от одной до четырех сечением от 2,5 до 240 мм на напряжение 1, 3, 6 и 10 кв.
Марки силовых кабелей следующие:
СБ — с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный двумя стальными лентами, с наружным защитным покровом из кабельной пряжи;
НРБ — с медными жилами, резиновой изоляцией, в резиновой негорючей оболочке, бронированный двумя стальными лентами, с защитным покровом;
НРБГ — то же без наружного покрова;
НРГ — то же без брони и наружного покрова;
АСБ — с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный двумя стальными лентами, с наружным защитным покровом; АСБГ — то же, но без наружного покрова;
АНРГ — с алюминиевыми жилами, резиновой изоляцией, в резиновой негорючей оболочке;
ВРГ — с медными жилами, резиновой изоляцией, в полихлорвиниловой оболочке, без брони и наружного покрова.
Сопротивление 1 км токопроводящей жилы постоянному току при температуре +20° С, пересчитанное на 1 мм, для медной жилы не более 18,4 Ом, для алюминиевой не более 31 Ом. Сопротивление изоляции каждой жилы на 1 км длины при температуре +20° С для кабелей напряжением 1 и 3 кв — не менее 50 Мом, на 6 кв и выше — не менее 100 Мом.
2. Хранение, прокладка и защита кабелей
Кабели хранят, как правило, в закрытых барабанах; отрезанные куски кабеля, свернутые в бухты, хранят в закрытых помещениях или под навесом. На всех кабелях должны быть бирки с указанием марки, числа жил, сечения и длины. Длительное хранение кабелей с пластмассовой оболочкой на открытом воздухе под непосредственным воздействием солнечных лучей не допускается.
Броню на концах кабеля закрепляют проволочными бандажами, а концы герметизируют: кабелей с металлической оболочкой — напайкой наконечников (на срок не более 10 суток расплавленной кабельной массой), кабелей с пластмассовой оболочкой — липкой полихлорвиниловой лентой или расплавленной кабельной массой.
Выбирая трассу кабелей, нужно обходить места, содержащие в больших количествах шлак, различные соли и кислоты, а также болотистые и топкие места. Трасса должна быть возможно короче; проходить сбоку от путей или между малодеятельными путями (рис. 144); не пересекать стрелочных остряков, крестовин, глухих пересечений, стыков; не приближаться к отсасывающим фидерам ближе чем на 3 м, а к подземным сооружениям ближе чем на 0,6 м по горизонтали.
При определении длины кабеля к расстоянию между конечными точками прокладки добавляют: на изгибы кабеля 3%; на разделку кабеля в концевых и соединительных муфтах 1 м; на запас кабеля у муфт 1 м; для ввода кабеля на пост, в релейную будку и другие сооружения — по расчету. Для кабелей длиной до 50 м запас у муфт не предусматривают.
Рис. 144. Прокладка кабелей в пределах железнодорожного полотна
Глубина траншей, прокладываемых в станционных междупутьях, сбоку путей и в ненаселенных пунктах, должна быть не менее 0,8 м; в населенных пунктах и на пересечениях с железными и шоссейными дорогами — не менее 1,05 м; в скалистых грунтах при условии защиты кабеля кирпичом или бетонными плитами — не менее 0,55 м; при пересечении водоотводных канав и кюветов — не менее 0,5 м от дна канавы. Дно траншеи перед укладкой кабеля тщательно выравнивают, очищают от камней, щебня и мусора и покрывают слоем песка или мягкой земли толщиной не менее 5 см. В мягких грунтах (песок, чернозем и т. п.) дно траншеи разрыхляют на 5—10 см.
Сигнальные и контрольные кабели, а также силовые кабели напряжением до 1 кв могут прокладываться в одной траншее; при этом расстояние между ними не менее 0,1 м.
Для кабелей в количестве 1—5 при глубине траншеи 0,8 м ширина ее внизу должна быть 0,3 м, вверху 0,4 м; при глубине траншеи 1,05 м соответственно 0,35 и 0,45 м. Для укладки в траншее более пяти кабелей ширину траншеи увеличивают на каждый кабель сверх пяти на 0,05 ж.
Кабели укладывают в один или несколько рядов, в последнем случае между рядами насыпают слой песка или мягкой земли толщиной не менее 5 см, глубину траншеи при этом увеличивают на 5 см.
Силовые кабели напряжением более 1 кв, как правило, прокладывают в отдельных траншеях. Совместная прокладка сигнальных и силовых кабелей напряжением 6—10 кв в одной траншее допускается с соблюдением следующих условий: силовой кабель 2 укладывают на глубину 1,15 м и защищают бетонными плитами или кирпичом 3; над ним на расстоянии по вертикали 0,45 м и со сдвигом в сторону на 0,15 м укладывают сигнальный кабель 1 на глубину 0,7 м (рис. 145).
Сигнальные и силовые кабели напряжением до 1 кв защищают от механических повреждений в следующих случаях: в населенных пунктах; на пересечениях с железнодорожными путями на станциях, с шоссейными и грунтовыми дорогами, тротуарами, водоотводными канавами (кюветами), подземными сооружениями и кабельными линиями; при укладке в одной траншее более 10 кабелей; при уменьшении глубины прокладки кабеля по сравнению с нормальной (до 0,5 м) и в других случаях, оговоренных в проекте устройств электрической централизации.
Силовые кабели напряжением более 1 кв защищают от механических повреждений на всем протяжении укладкой красным кирпичом или бетонными плитами толщиной 50—70 мм. Кирпич или плиты укладывают поверх слоя песка или земли толщиной 5—8 см. Бетонные плиты изготовляют из бетона марки 150; размер плиты 400 X 200 X 50 мм. На крупных станциях с высоким уровнем грунтовых вод магистральные кабели прокладывают в наземных железобетонных желобах (рис. 146), изготовляемых из бетона марки 300, подкладки под них — из бетона марки 150, весов и размеров, указанных в табл. 45.
Желоба устанавливают как на поверхности земли, так и с заглублением в грунт на 1/3 высоты желоба с соблюдением габарита С. Перед укладкой отдельных секций желобов трассу планируют так, чтобы было резких переломов и поворотов.
Таблица 45
Места сопряжений на поворотах и при заглублении желобов заделывают кирпичом на цементном растворе или одним цементным раствором. Дно траншеи при установке желобов с заглублением в грунт очищают от камней и трамбуют.
Кабели в желобах могут быть уложены в несколько рядов, но не более пяти. Для ответвления кабели выводят из желоба через нижнее отверстие и прокладывают их в земле. Кабели соединяют внутри желоба или сбоку от него на глубине 0,7 м. Перед укладкой кабеля в траншеи или желоба проверяют исправность его жил и изоляцию,
Кабель укладывают, как правило, при плюсовой температуре воздуха. Радиус изгиба кабеля должен быть не менее 15-кратного наружного диаметра кабеля. При температуре воздуха от 0 до —20° С кабели прокладывают с предварительным подогревом. При температуре ниже —20° С прокладку кабеля производят как исключение.
Рис. 146. Железнодорожный желоб для прокладки кабеля
Рис. 145. Совместная прокладка сигнальных и силовых кабелей
Кабель прогревают в тепляках при температуре 5—10° С примерно в течение 70 ч, при 10—25° С — 30 ч, при 25—40о С — 20 ч. Прокладку подогретого кабеля при минусовых температурах организовывают так, чтобы работы были закончены в течение 30—40 мин. Радиусы изгиба подогретого кабеля должны быть не менее 20-кратного наружного диаметра его.
На участках с электрической тягой на постоянном токе кабели с металлической оболочкой и броней изолируют от заземленных на тяговые рельсы металлических конструкций (консолей, мачт светофоров, релейных шкафов и др.) при помощи изолирующих прокладок, труб и желобов. Вблизи заземленных конструкций и под электрифицированными путями кабели прокладывают в изолирующей канализации из асбоцементных труб или железобетонных желобов.
Длина кабельных электрических цепей на участках с электрической тягой переменного тока не должна превышать норм, установленных "Правилами защиты устройств СЦБ от влияния контактной сети электрических железных дорог переменного тока".
В соответствии с указанными Правилами длина кабельной магистрали с металлической оболочкой от ординаты подключения питающих фидеров и контактной сети в каждом направлении не должна превышать 4 км. Если кабельная магистраль расположена от тяговой подстанции на расстоянии от 2,5 до 3 км, длина ее может быть увеличена до 4,5 км; при расстоянии от 3 до 3,5 км — до 5 м; от 3,5 до 4 км — 5,5 км и т. д.; максимальная длина магистрали 10 км.
Кроме кабелей с металлической оболочкой в кабельную магистраль могут включаться кабели с пластмассовой оболочкой при условии, что общая длина их не будет превышать следующего равенства:
Кабели с пластмассовой оболочкой в первую очередь укладывают между разветвительными муфтами и напольными устройствами СЦБ.
Определяя допустимые величины кабельных магистралей, необходимо учитывать, что кабельные магистрали противоположных горловин станции могут иметь гальваническую связь и в этом случае они представляют одну магистраль. Если общая длина кабельной магистрали превышает допустимую величину, кабели разделяют на гальванически изолированные части, например, раздельным питанием цепей противоположных концов станции или коммутацией этих цепей.
При устройстве кабельных линий в грунтах с повышенной коррозионной активностью (солончаки и грунты, засоренные мусором, известью, шлаком) следует применять кабели с пластмассовой оболочкой. Прокладка кабелей с металлической оболочкой допускается в неметаллических трубах при устройстве на них антикоррозионного покрытия из пластмассы или битумов.
Для защиты кабеля от почвенной коррозии применяют нефтяные битумы № 3 и 5 в пропорции: битум № 3—25% и битум № 5—75%; эти битумы наносят двумя слоями.
Перед наложением защитного покрытия наружный покров кабеля очищают от грязи и просушивают. Наложение битума на сырой покров не допускается. Битум для защитного покрытия кабеля разогревают до температуры 180—200°С. При разогревании битум постоянно перемешивают до полного расплавления прекращения пенообразования.