Прокладання кабельних ліній в траншеях. Вимоги і нормативи, переваги та недоліки

Прокладання кабелів у земляних траншеях є одним з найнадійніших способів облаштування мереж передачі електроенергії. Проте водночас є одним з найбільш ресурсо- та трудомістких, вимагає суворого дотримання спеціальних технологій та нормованих відстаней і вважається одним з найбільш складних способів прокладання електромагістралей.

Даний спосіб використовується як професійними монтажниками для прокладання кабельних ліній з різними класами напруги, так і власниками приватних домогосподарств для підключення будинків і господарських будівель на дачних ділянках.

Порівняно з іншими підземними способами монтажу, прокладання в траншеях вважається найменш фінансово затратним, оскільки передбачає разові витрати і практично не вимагає догляду та обслуговування. Забезпечує надійність та довговічність; запобігає випадковому обриву кабелю та ураженню людей електричним струмом; забезпечує кращі умови охолодження кабелів, завдяки чому вони можуть проводити більшу потужність та забезпечує естетичний вигляд навколишнього середовища, не створюючи павутину з дротів на головою.

Прокладання кабелів у ґрунті здійснюють відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ), затверджених наказом № 476 Міненерговугілля України від 21 липня 2017 року та заснованих на 6-му радянському виданні. А також керуються нормами СНиП, Державними будівельними нормами (ДБН) та іншими документами.

Траншейна прокладка кабелів може здійснюватися як за допомогою механізмів, так і ручним способом, вимагає проведення великого обсягу робіт і складається з кількох обов’язкових етапів:

Розробка траси прокладання

Розпочинати роботи слід з розробки траси прокладання кабелю. Маршрут траси повинен ґрунтуватися на розташуванні всіх споруд навколо майбутніх будівельних робіт, з урахуванням наявних доріг, інженерних мереж та складу ґрунту (наявності підземних пустот і підземних вод).

Прокладання кабелів у траншеях доцільно застосовувати на неасфальтованих територіях, у місцях з малою вірогідністю пошкодження. Слід уникати прокладання кабельних ліній на ділянках з блукаючими струмами, а якщо це необхідно – використовувати кабелі з підвищеною стійкістю до впливу електричної корозії і прокладати їх у пластмасових трубах.

Кабелі, що прокладаються у траншеях, мають бути віддалені на нормовані відстані від фундаментів будівель, зелених насаджень, трубопроводів різних призначень та рейкових шляхів електрифікованого транспорту.

Траса повинна проходити на відстані не меншій ніж 1,5 метри від стовбурів дерев та 75 см – від чагарників. Великі дерева слід обходити по периметру або вбити під деревом трубу і провести кабель через неї.

При прокладанні траси вздовж фундаменту, відстань до нього має бути не меншою 60 см. Прокладати кабелі в траншеях під фундаментами будівель і споруд заборонено.

Бажано уникати перетину кабельної лінії з іншими кабелями та трубопроводами, обходити місця з підвищеним навантаженням на ґрунт, зокрема паркувальні майданчики, місця під’їзду асенізаційної машини, пішохідні доріжки тощо.

Якщо це неможливо, то кабелі, що перетинаються повинні бути розміщені на різній висоті, а відстань між ними має бути не меншою 15 см. У місцях перетину на обидва провідники одягають жорсткі футляри з пластикових або азбоцементних труб, що мають на 1 метр виступати по обидва боки від місця перетину.

При перетині кабельної лінії напругою до 35 кВ з водопровідними, каналізаційними та газовими трубопроводами мінімальна відстань до кабельної лінії має бути не меншою 50 см, якщо кабель укладається без захисної оболонки. Та не меншою 15 см – при прокладанні кабелю на ділянці перетину, не меншій ніж 2 м у кожен бік, у трубах.

У разі перетину з трубопроводами кабельної лінії напругою від 110 кВ до 330 кВ відстань між ними по вертикалі має бути не меншою 1 м. А за умови розміщення кабелів у трубах або залізобетонних лотках із кришкою – не меншою 50 см.

У разі перетину кабельної лінії з залізничними коліями, трамвайними лініями, автомобільними дорогами, місцями заїзду автотранспорту у двори та гаражі, струмками та канавами прокладку слід проводити у тунелях, блоках або трубах. А місце перетину має бути на відстані не меншій 1 метра від полотна залізниць та автодоріг, і не меншій 3 метрів від трамвайних рейок та стрілок хрестовин.

Якщо підземна траса електропостачання йде вздовж трубопроводів відстань від неї має бути не меншою:

– 50 см – до водопроводів діаметром до 300 мм, каналізації, дренажу і водостоків;

– 1 м – до водопроводів діаметром понад 300 мм, трубопроводів із рідинами, прокладених без каналів та газопроводів низького тиску;

– 1,5 м – до газопроводів середнього тиску;

– 2 м – до газопроводів високого тиску (понад 0,294 МПа до 0,588 МПа);

– 3 м – до газопроводів високого тиску (понад 0,588 МПа до 1,177 МПа).

У разі прокладання кабельної лінії паралельно з теплотрасами (гаряче водопостачання та опалення) відстань до стінок каналу теплопроводів має бути не менше 1 метра. При цьому теплотраса повинна бути добре ізольована.

При прокладанні кабельних ліній паралельно:

– із залізничними коліями – відстань до осі залізничної колії має бути не меншою ніж 3 м, а для електрифікованої залізниці – не менше ніж 10,75 м;

 – із трамвайними лініями – відстань до осі трамвайної колії має бути не меншою за 2,75 м;

– із автомобільними дорогами – прокладка має проводитись з зовнішнього боку кювету або підошви насипу на відстані, не меншій ніж 1 м від брівки або 1,5 м від бортового каменю;

– до повітряних ліній електропередачі – відстань до підземних частин і заземлювачів опор повітряних ліній напругою понад 1 кВ, захищених тросами, має бути не менше ніж 7 м, а до безтросових опор – не менше ніж 6 м;

– до опор повітряних ліній напругою до 1 кВ – відстань до опори контактної електромережі або опори зв’язку має бути не менше ніж 1 м.

Зазначені відстані можуть бути зменшені у разі прокладання кабелів у трубах, неметалевих блоках та залізобетонних лотках у місцях щільної забудови.

Відстань від стін тунелів та комунікаційних колекторів має бути не меншою 50 см.

Складання плану

Після того як траса прокладання намічена, складають проект, що являє собою накреслену схему ділянки на якій позначено основні споруди, водопровід, каналізацію тощо і майбутнє розміщення кабелю з дотриманням усіх допустимих відступів.

У разі прокладання кабелю своїми руками на дачній ділянці, бажано прокладати пряму траншею, а якщо це не можливо, то слід виключити різкі повороти. Далі слід зробити розмітку, відмітивши трасу прокладання за допомогою кілків та натягнути між ними шнури.

Після того як траншея буде викопана бажано покласти в неї кабель та виміряти відстань до усіх елементи благоустрою, і також перенести їх план. Такий план з відстанями може стати у нагоді при переплануванні ділянки та у разі необхідності ремонту лінії передачі.

Вибір кабелю

Згідно з державними стандартами для траншейного прокладання в землі бажано застосовувати броньовані кабелі, металеві оболонки яких повинні мати зовнішній покрив для захисту від хімічних впливів. До таких кабелів належать АВБбШв, ВБбШв, ПвБШв.

АВБбШв та ВБбШв найчастіше використовують на приватних дачних ділянках та при обладнанні освітлення парків ліхтарними стовпами. ПвБШв експлуатується переважно у зонах з несприятливими умовами: болотистій місцевості, ґрунтах з високим вмістом агресивних речовин та у регіонах з суровою зимою.

Прокладка кабелю в землі з підвищеною хімічною активністю – солончаки, болота, ґрунти з підвищеною кислотністю, велика кількість будівельного сміття та шлаку – вимагає наявності свинцевої броні або алюмінієвої оболонки. У цьому випадку можна використовувати АВБбШв, АВБбШп, АПвБбШв ААБл, АСПл, ААШп та інші.

У регіонах Крайньої Півночі для підземної прокладки використовують спеціальну продукцію з підвищеною стійкістю до морозів – ПвКШп.

Допускається також прокладання в землі неброньованих кабелів марок АВВГ та ВВГ. Вони досить міцні та герметичні і широко використовуються для під’єднання електроенергії на приватних ділянках до невеликих господарських будівель, дач, лазень тощо. Проте прокладати такі кабелі необхідно у спеціальних ПВХ, ПЕ або азбестоцементних трубах.

Переріз кабелю обирають виходячи з запланованого навантаження на лінію.

Копання траншеї

Перш ніж розпочати копати траншею необхідно заздалегідь отримати письмовий дозвіл на виконання робіт від підприємств чи організацій на території яких передбачається проводити земляні роботи. Та уточнити наявність і місце розташування ліній зв’язку, газових, водопровідних та інших комунікацій.

Перед тим як приступати до риття траншеї, місце виконання земляних робіт слід очистити від будівельного сміття, асфальтового або плиткового покриття, дерев, валунів тощо. Далі по наміченій трасі копають траншею. Робити це можна за допомогою засобів великої механізації або вручну, при невеликому обсязі земляних робіт чи неможливості застосування техніки.

Існує 15 типорозмірів траншей, а їх вибір залежить від умов прокладання та кількості і діаметру кабелів.

Мінімальна глибина траншеї становить не менше:

– 70 см – для кабельних ліній напругою до 20 кВ;

– 1 м – для кабельних ліній напругою 27 кВ і 35 кВ;

– 1,5 м – для кабельних ліній напругою від 110 кВ до 330 кВ.

У разі якщо довжина підземної лінії буде меншою 5 метрів і при цьому електропроводка буде додатково захищена трубою допускається прокладати провідник на глибині 50 см.

Прокладати кабельні лінії напругою до 20 кВ через орні землі треба на глибині не меншій ніж 1 м. У такому разі їх можна буде використовувати під посіви.

Також дотримуватись глибини у 1 метр слід у разі перетину кабелів з проїжджою частиною. У такому випадку кабель слід прокладати у ПВХ трубах, при цьому не порушуючи полотна доріг та тротуарів. Для цього використовують спеціальну техніку, що робить проколи під дорогами та пішохідною зоною.

На вводах кабельних ліній до будівель та у місцях їх перетину з підземними спорудами дозволено зменшувати глибину закладання кабелів на ділянках довжиною до 5 м за умови захисту кабелю від механічних пошкоджень: для ліній напругою до 35 кВ – до 50 см, а для ліній напругою від 110 кВ до 330 кВ – до 1 м.

Ширина траншеї залежить від кількості та напруги прокладених кабелів. І при прокладанні одного кабелю напругою до 10 кВ становить 20 см, а напругою 35 кВ – 30 см.

Для того аби стінки траншеї менше обсипалися їх слід робити з невеликим ухилом. Після того як траншея викопана необхідно видалити усі предмети, здатні пошкодити оболонку кабелю: цеглу, коріння, каміння, залізяччя, скло та інші тверді і гострі предмети. Якщо якийсь предмет прибрати неможливо – наприклад, шматок бетонної плити – доведеться робити футляр.

Дно траншеї слід вирівняти і трохи утрамбувати, так щоб не було різких перепадів висоти. А далі зробити так звану «подушку» – насипати шар просіяного піску або дрібної просіяної землі товщиною 10 см і розрівняти його. Подушка повинна бути очищена від каміння, шматків скла та будівельного сміття і заповнювати все дно траншеї.

Доставка кабелю до місця прокладання та перевірка його ізоляції на електричну міцність

Після доставки кабелю на місце монтажу слід ретельно перевірити цілісність його зовнішньої оболонки та стан ізоляції кабелю. Видаливши зовнішню обшивку барабана, оцінити стан зовнішніх витків кабелю, звертаючи увагу на проколи, обриви, зміщення та прогалини між витками бронестрічок. Зовнішні витки кабелю з пошкодженнями видаляють, а його ізоляцію перевіряють підвищеною напругою аби переконатися у відсутності замикань струмопровідних жил між собою, а у разі наявності броні – і з бронею.

Перед прокладанням на кабель одягають труби та футляри і перетягують їх у місця підвищеного навантаження.

Броньовані кабелі можна прокладати у землі без будь-якого захисту і це дозволено у місцях, де немає загрози їх пошкодження. Проте прокладання кабелів у трубах має ряд переваг:

– забезпечує високий рівень ізольованості провідників від вологості, вітру та інших несприятливих умов;

– практично повністю виключає ймовірність займання проводки через відсутність достатніх запасів кисню всередині каналу та у товщі ґрунту, що особливо актуально для дерев’яних споруд;

– полегшує обслуговування та ремонт кабельних ліній, адже для заміни кабелю достатньо відкопати трубу у траншеї і замінити кабель на новий, не викликаючи спеціальну підйомну техніку та бригаду робітників.

Також захисні футляри необхідні у тих місцях, де не вдалося прибрати тверді предмети, поблизу від дерев, у місцях перетину трас з водо- та газопровідними трубами, в’їздами машин у двір, канавами, лотками і там, де глибина траншеї менша 50 см.

Розкатка кабелю

Наступним етапом робіт є розкатка кабелю в траншеї. Існує 2 способи такої розкатки: з барабана, що рухається вздовж траншеї та з барабана встановленого нерухомо на одному з кінців траси.

Перший спосіб є продуктивнішим. Барабан, встановлений на платформі кабельного транспортера, рухається вздовж траншеї. Одні монтажники знаходяться на платформі та обертають барабан вручну. А інші рухаються слідом за транспортером, приймають кабель і укладають його на дно траншеї.

Другий спосіб використовують при монтуванні кабельних ліній невеликої довжини. Він передбачає встановлення барабана з кабелем на одному з кінців траси на спеціальному домкраті, який утримує барабан у підвішеному стані під час розмотування кабелю. Розкатку кабелю і його укладання в траншеї проводять вручну із застосуванням розкочувальних роликів та лебідки.

Прокладання кабелю у траншеї

Кабелі в траншеї розміщують на подушці з просіяного ґрунту або піску без камінців, будівельного сміття та шлаку товщиною не менше 10 см на відстані від стінок траншеї, не меншій ніж 10 см.

У разі використання додаткових елементів захисту (футлярів, гофри, полімерних трубок, захисного шлангу) їх натягують на кабель перед прокладанням. Укладають кабель з запасом по довжині на 1-2 % для компенсації можливих зсувів ґрунту та температурних деформацій самих кабелів і конструкцій, по яких їх прокладено. Запас створюють за рахунок хвилеподібною укладання кабелю. Виконувати запас у вигляді кілець або витків забороняється.

Розміщуючи кабелі, слід уникати перехрещень кабелів між собою та з трубопроводами.

На початку та в кінці лінії, а також на поворотах траси кабель надійно закріплюють.

Прокладати кабелі в траншеї слід на певній, мінімально допустимій, відстані один щодо одного. Недотримання цих вимог викличе неприпустиме нагрівання кабелів під час експлуатації, що може служити причиною виходу лінії з ладу.

Мінімальна відстань між кабелями у траншеї має бути:

– не менше 10 см між двома силовими кабелями напругою до 10 кВ та між силовим і контрольним кабелями;

– не менше 25 см між кабелями напругою від 20 кВ до 35 кВ та між ними і кабелями напругою, менше 20 кВ;

– не менше 50 см між кабелями напругою від 110 кВ до 330 кВ і кабелями, які обслуговують різні організації;

– відстань між контрольними кабелями між собою та кабелями зв’язку не нормують.

В одній траншеї рекомендується прокладати не більше 6 силових кабелів напругою до 35 кВ або 2 кабелів на напругу від 110 кВ до 330 кВ. Допускається поруч з ними прокладка не більше одного пучка контрольних кабелів. Якщо кількість кабелів необхідних для прокладки перевищує 6, то прокладати їх слід у паралельних траншеях. Відстань між крайніми кабелями паралельних траншей має бути не меншою 50 см.

Наступним етапом робіт є встановлення з’єднувальних кабельних муфт. При прокладанні в траншеї кількох кабелів сполучні і стопорні муфти розташовують із зсувом не менше 2 м. При прокладанні кабельних ліній на крутопохилих трасах установка кабельних муфт не рекомендується. А у разі необхідності – під ними слід створювати горизонтальні майданчики.

При монтажі кабелю на дачній ділянці своїми руками, прокладати кабелі бажано цілими шматками, оскільки виконати надійну муфту без досвіду дуже складно. А якщо зробити це не можливо, то варто застосувати надземну сполучну коробку.

Ще одна практична порада непрофесійним монтажникам – перед засипанням траншеї слід накреслити план розташування кабелю, бажано в масштабі, з прив’язкою до орієнтирів. Виміряти відстані до кутів будівель, стовпів, великих дерев, краю ділянки та позначити на стінах споруд точки, під якими кабель виходить в ґрунт. Адже наявність такого плану з розмірами суттєво полегшить доступ до кабелю при необхідності ремонту.

На усіх стадіях робіт необхідно контролювати наявність пошкоджень кабелю, адже заміна пошкоджених ділянок буде вельми складним та трудомістким завданням. Перевірити цілісність оболонки провідника можна вимірявши опір ізоляції за допомогою мегаомметру.

Після цього укладений кабель засипають тим же просіяним ґрунтом або піском з якого була виконана подушка, також висотою не меншою 10 см та злегка ущільнюють. Остаточну засипку здійснюють шаром раніше вийнятої землі без каміння та інших твердих предметів. Землю також розрівнюють та ущільнюють. Слід пам’ятати, що ґрунт дає усадку, тому при засипанні слід створити невеликий пагорб по всій довжині траншеї.

Захист кабелів від механічних пошкоджень

Під час прокладання кабельної лінії в траншеї необхідно ретельно продумати її захист від механічних пошкоджень аби убезпечити лінію у разі проведення земельних або будівельних робіт у майбутньому. Існує три основні способи такого захисту:

• залізобетонні плити;
• цегла;
• захисні листи з полімерних матеріалів, сигнально-захисна або сигнальна пластикова стрічка.

Залізобетонні плити товщиною не менше 0,05 м використовують для кабельних ліній напругою від 35 кВ до 330 кВ. Їх укладають поверх початкового шару ґрунту по всій довжині лінії так щоб плити виступали за крайні кабелі не менше ніж на 0,05 м. Над плитами по центру траншеї потрібно укладати одну сигнальну стрічку на висоті 0,25 м від площини захисних плит.

Для захисту ліній напругою до 20 кВ можна використовувати один з наступних видів захисту: один шар глиняної цегли (без порожнин) поперек траси, полімерні листи відповідної міцності або сигнальну стрічку. Їх також прокладають зверху початкового шару ґрунту на висоті 0,25 м від зовнішньої оболонки кабелю.

Цеглу застосовують звичайну, без порожнин. Використовувати силікатну та глиняну пустотілу або дірчасту цеглу для захисту кабельних ліній заборонено.

Використовувати глиняну цеглу або полімерні листи для захисту кабелів напругою до 20 кВ від механічних пошкоджень треба лише на тих ділянках траси, де можливі часті розкопування через наявність інших підземних комунікацій.

Сигнальна стрічка являє собою поліетиленову плівку товщиною 3,5-5 мм, яскравого червоного, жовтого або помаранчевого кольору з попереджуючим написом на якому вказано, що внизу є кабель. Таку стрічку легко можна буде помітити під час земляних робіт.

У разі розташування в траншеї лише одного кабелю сигнальну стрічку прокладають по осі кабелю так щоб середина стрічки знаходилась над кабелем. При прокладанні більшої кількості провідників краї стрічки (або стрічок) мають виступати за крайні кабелі не менше ніж на 0,05 м. Сигнальну стрічку не можна розміщувати у місцях перетину кабельних ліній з інженерними комунікаціями по 2 м з кожного боку та над кабельними муфтами також по 2 м з кожного боку, на підступах ліній до розподільчих пристроїв і підстанцій в радіусі 5 м та для кабельних ліній понад 1 кВ, що живлять електроприймачі I категорії.

Стрічки бувають односторонніми, тож слід впевнитись, що попереджувальний напис на всій протяжності траси знаходиться зверху.

Після укладання захисту продовжують засипання траншеї ґрунтом. Насипати слід дещо вище рівня землі оскільки через певний час порода осяде та ущільниться.

І останнім етапом є перевірка електричних параметрів перед підключенням струму. Слід перевірити кабель не тільки на відсутність коротких замикань жил між собою і бронею (якщо вона є), але і це найголовніше, – на відсутність замикань на землю. Якщо такі замикання є – вся робота повинна бути перероблена заново.

Якщо всі параметри в нормі – прокладання кабелю завершено.

Як бачимо, прокладання кабелів у траншеї – процес доволі тривалий. Він характеризується складністю проведення земельних робіт, необхідністю враховувати величезну кількість нормативів, відсутністю візуального контролю за станом кабелю, а у разі необхідності проведення ремонту доведеться майже повністю повторити процедуру прокладання.

Попри це, саме підземне прокладання:

– гарантує надійний захист кабелів від зовнішніх впливів;

– практично не потребує догляду та обслуговування;

– забезпечує довговічність (правильно обраний кабель прослужить багато років);

– усі витрати, на відміну від повітряного способу прокладання, є разовими;

– не потребує встановлення опор, стовпів та інших конструкцій і не псує естетику звисаючими дротами;

– вважається найбільш надійним та зручним.