на какую глубину кабели должны заглубляться в дно на прибрежных и мелководных
На какую глубину кабели должны заглубляться в дно на прибрежных и мелководных
электроизмерения
проектирование
электромонтаж
Электролаборатория
Эти люди доверяют нам
ПОДВОДНАЯ ПРОКЛАДКА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
2.3.137. При прокладке кабельных линий в море должны учитываться данные о глубине, скорости и стиле перемещения воды в месте перехода, господствующих ветрах, профиле и химическом составе дна, химическом составе воды.
2.3.138. Прокладка кабельных линий должна производиться по дну таким образом, чтобы в неровных местах они не оказались на весу; острые выступы должны быть устранены. Отмели, каменные гряды и другие подводные препятствия на трассе следует обходить или предусматривать в них траншеи или проходы.
2.3.139. При пересечении кабельными линиями рек, каналов и т. п. кабели, как правило, должны заглубляться в дно на глубину не менее 1 м на прибрежных и мелководных участках, а также на судоходных и сплавных путях; 2 м при пересечении кабельными маслонаполненными линиями.
В водоемах, где периодически производятся дноуглубительные работы, кабели заглубляются в дно до отметки, определяемой по согласованию с организациями водного транспорта.
При прокладке кабельных маслонаполненных линий 110-220 кВ на судоходных реках и каналах в целях защиты их от механических повреждений рекомендуется заполнять траншеи мешками с песком с последующей наброской камней.
2.3.141. На берегах без усовершенствованных набережных в месте подводного кабельного перехода должен быть предусмотрен резерв длиной не менее 10 м при речной и 30 м при морской прокладке, который укладывается восьмеркой. На усовершенствованных набережных кабели должны прокладываться в трубах. В месте выхода кабелей, как правило, должны быть устроены кабельные колодцы. Верхний конец трубы должен входить в береговой колодец, а нижний находиться на глубине не менее 1 м от наименьшего уровня воды. На береговых участках трубы должны быть прочно заделаны.
2.3.142. В местах, где русло и берега подвержены размыву, необходимо принять меры против обнажения кабелей при ледоходах и наводнениях путем укрепления берегов (замощение, отбойные дамбы, сваи, шпунты, плиты и т. д.).
2.3.143. Пересечение кабелей между собой под водой запрещается.
2.3.144. Подводные кабельные переходы должны быть обозначены на берегах сигнальными знаками согласно действующим правилам плавания по внутренним судоходным путям и морским проливам.
На какую глубину кабели должны заглубляться в дно на прибрежных и мелководных
МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНСТИТУТ ПО ИЗЫСКАНИЯМ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ СООРУЖЕНИИ
СВЯЗИГИПРОСВЯЗЬ
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЛИНЕЙНО-КАБЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ
ВСН 116-93
Минсвязи России
Гипросвязь Москва 1993
РАЗРАБОТАНЫ Государственным институтом по изысканиям и проектированию сооружений связи (Гипросвязь) Минсвязи России (Е.И. Степанов).
ВНЕСЕНЫ Государственным институтом по изысканиям и проектированию сооружений связи (Гипросвязь) Минсвязи России.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом инвестиционной политики Минсвязи России.
Министерство связи Российской Федерации(Минсвязи России) | Ведомственные строительные нормы | ВСН 116-93Минсвязи России |
Инструкция по проектированию линейно-кабельных сооружений связи | Взамен ВСН-116-87 Минсвязи СССР |
Настоящая Инструкция распространяется на проектирование нового строительства и реконструкцию действующих кабельных линий передачи магистральной, внутризоновых и местных (городской и сельской) сетей Взаимоувязанной сети связи Российской федерации (ВСС России) и сетей проводного вещания.
Инструкция не распространяется на:
Подводный кабель: прокладка, требования, особенности
Подписка на рассылку
В настоящей статье будут рассмотрены требования и процесс подводной прокладки кабеля и кабельных линий напряжением до 220 кВ.
Общие требования к прокладке кабеля через водные преграды
Требования к укладке подводного кабеля предъявляются в зависимости от особенностей водной преграды (глубина, скорость течения воды, особенности дна, химический состав воды и т. д.) и характеристик прокладываемой кабельной продукции. Условия следующие:
• Подводный кабель укладывается на дно водоема таким образом, чтобы на неровных участках трассы он не оказался на весу. Любые возвышенности на дне (гряды камней, отмели и т. д.) устраняются. Если по каким-то причинам сделать этого невозможно, кабель пропускают в обход преградам, либо в них предусматриваются траншеи.
• На мелководных и прибрежных участках, сплавных и судоходных путях кабельной линии на дне водоема проделывается траншея глубиной не менее 1 метра (для маслонаполненных кабелей — 2 метра).
• Расстояние между прокладываемыми кабелями должно составлять не менее 25 см при ширине водной преграды до 100 м. Расстояние между действующими и вновь прокладываемыми кабельными линиями должно составлять 1,25 глубины водоема. При прокладке кабеля параллельно трубопроводу (нефть, газ и т. д.) между кабельной линией и трубами должно быть расстояние в 50 метров.
• На берегах водоема предусматривается резерв кабеля длиной: 10 метров при проходе через реки, 30 метров — при проходе по дну моря. Резервный кабель помещается в береговой кабельный колодец и укладывается восьмеркой (или другим, отличным от кольцеобразного, способом).
• В местах выхода кабельной линии на берег кабель прокладывается в трубе. Причем труба должна заходить в воду на глубину минимум в 1 метр от наименьшего уровня воды.
• При прокладке линии в руслах и берегах водоема, подверженных размыву, кабель должен быть защищен от обнажения путем использования отбойных дамб, плит, шпунтовых свай или других защитных сооружений.
• При наличии риска возникновения механических повреждений кабельная линия должна быть защищена путем устройства на дне траншеи 15–20-сантиметровой песчаной подушки и укладки поверх кабеля мешков с песком и бетонных плит или каменной наброски.
• Подводная прокладка кабеля и кабельных линий также требует использования на берегах водоема знаков, сигнализирующих о наличии кабеля на дне водоема.
Основные моменты укладки подводного кабеля
Укладка подводного кабеля может осуществляться ручным (через мелководные неширокие несудоходные водоемы) и механизированным (во всех остальных случаях) способом. При механизированном способе могут применяться плавучие понтоны, перемещаемые по водоему вдоль стального троса, натянутого на противоположенных берегах. Если использование троса невозможно в данной ситуации, используются буксируемые/самоходные баржи либо самоходные суда.
Вначале процесса прокладки до судна протягивается трос, к которому крепится один конец кабеля. Береговая техника (например, лебедка) тянет кабель в сторону берега. При этом кабель остается всегда на плаву, для чего могут использоваться несколько небольших понтонов или других плавучих средств, располагаемых по всей длине (от судна до берега) кабельной линии. После того как кабель был дотянут до берега, поддерживающие его на плаву средства убираются один за другим.
Далее подводный кабель укладывается на дно водоема при использовании специальной кабелеукладочной техники. Существует 3 основных вида таких машин — ножевые, гидравлические и роторные. Подводные кабелеукладчики также делятся на самоходные и буксируемые типы. В задачу кабелеукладчика входит рытье траншеи на дне водоема и укладка кабеля в нее (оба процесса выполняются одновременно). Кабель в машину подается с понтона или судна. Скорость укладки кабельной линии в среднем составляет около 3 км/ч (скорость зависит от множества факторов — свойства дна, физико-механические характеристики кабеля, технические возможности кабелеукладчика и т. д.).
Укладка по дну мелких водоемов может осуществляться вручную. При глубине до 0,8 м к помощи спецтехники не прибегают вообще, а на глубине от 0,8 до 6 м технику обычно задействуют только для рытья траншеи. Сам процесс укладки кабеля в таких случаях производится бригадой водолазов.
К помощи водолазов также прибегают на начальной и финишной стадии прокладки кабельной линии, когда возникает необходимость в протаскивании кабеля через трубу и его дальнейшей укладке в кабельном прибрежном колодце.
Подводная прокладка кабеля и кабельных линий может осуществляться в зимнее время через обледенелые водоемы. Для этого во льду вдоль трассы проделывают неширокую (порядка 30 см) полынью, в которую затем укладывается кабель. Кабельная траншея, как правило, подготавливается заранее.
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Раздел 2. Канализация электроэнергии
Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ
Подводная прокладка кабельных линий
2.3.137. При прокладке кабельных линий в море должны учитываться данные о глубине, скорости и стиле перемещения воды в месте перехода, господствующих ветрах, профиле и химическом составе дна, химическом составе воды. ¶
2.3.138. Прокладка кабельных линий должна производиться по дну таким образом, чтобы в неровных местах они не оказались на весу; острые выступы должны быть устранены. Отмели, каменные гряды и другие подводные препятствия на трассе следует обходить или предусматривать в них траншеи или проходы. ¶
2.3.139. При пересечении кабельными линиями рек, каналов и т. п. кабели, как правило, должны заглубляться в дно на глубину не менее 1 м на прибрежных и мелководных участках, а также на судоходных и сплавных путях; 2 м при пересечении кабельными маслонаполненными линиями. ¶
В водоемах, где периодически производятся дноуглубительные работы, кабели заглубляются в дно до отметки, определяемой по согласованию с организациями водного транспорта. ¶
При прокладке кабельных маслонаполненных линий 110-220 кВ на судоходных реках и каналах в целях защиты их от механических повреждений рекомендуется заполнять траншеи мешками с песком с последующей наброской камней. ¶
2.3.140. Расстояние между кабелями, заглубляемыми в дно рек, каналов и т. п. с шириной водоема до 100 м, рекомендуется принимать не менее 0,25 м. Вновь сооружаемые подводные кабельные линии должны прокладываться на расстоянии от действующих кабельных линий не менее 1,25 глубины водоема, исчисленной для многолетнего среднего уровня воды. ¶
При прокладке в воде кабелей низкого давления на глубине 5-15 м и при скорости течения, не превышающей 1 м/с, расстояния между отдельными фазами (без специальных креплений фаз между собой) рекомендуется принимать не менее 0,5 м, а расстояния между крайними кабелями параллельных линий – не менее 5 м. ¶
При подводных прокладках на глубине более 15 м, а также при скоростях течения более 1 м/с расстояния между отдельными фазами и линиями принимаются в соответствии с проектом. ¶
При параллельной прокладке под водой кабельных маслонаполненных линий и линий до 35 кВ расстояние по горизонтали между ними в свету должно быть не менее 1,25 глубины, исчисленной для многолетнего среднего уровня воды, но не менее 20 м. ¶
Расстояние по горизонтали от кабелей, заглубляемых в дно рек, каналов и других водоемов, до трубопроводов (нефтепроводов, газопроводов и т. п.) должно определяться проектом в зависимости от вида дноуглубительных работ, выполняемых при прокладках трубопроводов и кабелей, и быть не менее 50 м. Допускается уменьшение этого расстояния до 15 м по согласованию с организациями, в ведении которых находятся кабельные линии и трубопроводы. ¶
2.3.141. На берегах без усовершенствованных набережных в месте подводного кабельного перехода должен быть предусмотрен резерв длиной не менее 10 м при речной и 30 м при морской прокладке, который укладывается восьмеркой. На усовершенствованных набережных кабели должны прокладываться в трубах. В месте выхода кабелей, как правило, должны быть устроены кабельные колодцы. Верхний конец трубы должен входить в береговой колодец, а нижний находиться на глубине не менее 1 м от наименьшего уровня воды. На береговых участках трубы должны быть прочно заделаны. ¶
2.3.142. В местах, где русло и берега подвержены размыву, необходимо принять меры против обнажения кабелей при ледоходах и наводнениях путем укрепления берегов (замощение, отбойные дамбы, сваи, шпунты, плиты и т. д.). ¶
2.3.143. Пересечение кабелей между собой под водой запрещается. ¶
2.3.144. Подводные кабельные переходы должны быть обозначены на берегах сигнальными знаками согласно действующим правилам плавания по внутренним судоходным путям и морским проливам. ¶
2.3.145. При прокладке в воде трех и более кабелей до 35 кВ должен быть предусмотрен один резервный кабель на каждые три рабочих. При прокладке в воде кабельных маслонаполненных линий из однофазных кабелей должен быть предусмотрен резерв: для одной линии одна фаза, для двух линий – две фазы, для трех и более – по проекту, но не менее двух фаз. Резервные фазы должны быть проложены таким образом, чтобы они могли быть использованы взамен любой из действующих рабочих фаз.¶
Подводная укладка кабелей. Как это делается
В начале июля я подготовил интересную для сообщества публикацию о глубоководных кабелях связи, в которой основной упор был сделан на особенности конструкции глубоководного кабеля по сравнению с привычной нам оптикой. К сожалению, очень мало внимания было уделено самому процессу и способам укладки кабеля по дну рек, морей и океанов. Сейчас я хочу исправить эту ситуацию и познакомить вас с краткой информацией о том, как же прокладываются линии связи, в том числе в таких непростых как водная среда условиях.
Но сначала о главном. Об оборудовании
В комментариях к предыдущему материалу возник резонный вопрос, что за черное устройство схематически изображено на гифке, показывающей процесс укладки кабеля?
Как это ни удивительно, данное устройство называется подводный кабелеукладчик. Исходя из конструкции кабелеукладчики разделяют на несколько типов:
Также существуют и самодостаточные модели на собственном ходу, не требующие буксировки.
Отдельным подтипом является подводный ножевой кабелеукладчик. Закапывать кабель в грунт в прибрежных зонах необходимо для того, чтобы уберечь его от якорей, траллов и прочей человеческой и животной деятельности. Используется данный метод в прибрежных зонах на небольших глубинах. Само устройство двигается по дну на специальных полозьях. Обычный подводный кабелеукладчик прорывает не очень широкую, 0.1 — 0.2 м, и неглубокую,
0.7 м, траншею, в которую закладывается кабель. Само оборудование буксируется судном со скоростью примерно 3 км/ч и связано с ним отдельным кабелем для контроля состояния самого устройства и проводимых им работ.
Роторный кабелеукладчик — это самоходный роторный экскаватор с прицепной тележкой, оборудованной устройствами для погрузки, транспортировки и укладки кабеля. Такой кабелеукладчик используется для прокладки кабеля и в талых, и в мерзлых грунтах. Основное рабочее устройство роторного кабелеукладчика — диск с режущими зубьями. Производительность роторного кабелеукладчика — до 1 км траншеи в день.
Принципиальное отличие конструкции по сравнению с ножевым кабелеукладчиком заключается механизме копания траншеи:
Устоявшееся название такого устройства КВГ — Кабелеукладчик Вибрационный Гидравлический, хотя на самом деле он представляет из себя устройство ножевого типа.
ПГКУ или Подводные Гидравлические Кабелеукладчики используются при прокладке кабелей через реки и другие водные преграды с использованием судов. К, фактически, гидравлическому буру, который представляет собой основную рабочую часть механизма, подключен шланг/труба идущий к насосу, размещенному на судне. На бур подается струя воды под давлением, которая разрыхляет породу и пробивает в грунте траншею для последующей укладки в нее кабеля.
Стоит помнить, что укладка кабеля в грунт под водой необходима только при небольших глубинах. При прокладке кабелей в открытом океане он просто укладывается на дно (глубина до 8 км!), где ничего, кроме морской воды и давления ему не грозит (кроме форс-мажоров в виде сейсмической активности).
Если с закапыванием в землю все понятно, то как протянуть кабель через воду может вызвать ряд вопросов.
Мелкие водные преграды
Под мелкими водными преградами подразумеваются ручьи, небольшие озера, неширокие болота и реки, в том числе горные.
При глубине менее 0.8м к спец. оборудованию не прибегают и производят укладку как и по всей протяженности трассы. При глубине рек от 0.8 до 6.0м используют подводный кабелеукладчик.
Перед прокладкой кабеля производится огромное количество подготовительных работ. Я опущу момент о необходимости подготовки инфраструктуры и получения разрешений, и перейду непосредственно к подготовке перед стартом работы кабелеукладчика. Из проводимых мероприятий можно выделить следующие:
Прогон кабелеукладчика через неширокие (менее 300 м) реки производится при помощи тяги тракторной колонны.
Немалую роль в ходе работ имеет и местность, в которой они проводятся. Например, замерзание водной поверхности и образование толстого слоя льда, способного выдержать людей и колесно-гусеничное оборудование, как это ни удивительно, значительно облегчает процесс, если на данном отрезке необходимо было использовать кабелеукладочные суда (дистанция 400 и более метров). Рабочими делается майна (прорезь во льду), через которую и опускается на подготовленное дно кабель.
Укладка кабеля на дно при использовании судна
Если через неширокие реки протянуть кабель можно используя механизированную технику, расположенную на другом берегу, то для проведения мероприятий по кабелеукладке на широких реках, а так же в прибрежных зонах и открытом море приходится использовать специально оснащенные баржи или суда.
Как говорилось выше, для работ под водой популярностью пользуются гидравлические кабелеукладчики. Это вполне резонно: речное или морское дно более податливо, чем мерзлый грунт или горная порода, и усилия поданной под давлением струи воды будет достаточно для того, чтобы «прорубить» щель в грунте для дальнейшей укладки кабеля.
Стоит заметить, что в траншеи кабель укладывается на глубинах до 1500-2000 м из-за рыболовецкой деятельности и прочих факторов. В подобных ситуациях приходится использовать ножевой принцип укладки или по-простому опускать на дно морское гигантских размеров плуг, который его вспашет и позволит обезопасить кабель от снастей и прочих неприятностей. На больших глубинах по понятным причинам используются мощные, армированные кабели которые просто укладываются на грунт.
Фото плуга, с расчетной рабочей глубиной в 2000 метров
Если в случае малых дистанций используется цельный кусок кабеля, то при прокладке в море расстояния увеличиваются в разы, а погонная длина бухты кабеля ограничена. Плюс ко всему, при передаче сигнала на большие расстояния происходит его искажение и затухание. Для компенсации этих потерь, учитывая конструкцию кабеля описанную в предыдущей статье, в местах сращивания или на других необходимых участках используют усилители сигнала и ретрансляторы. Проблем с питанием не возникает, конструкция оптоволоконного кабеля подразумевает возможность передачи тока от которого и запитывается оборудование размещаемое на дистанции до 150 км друг от друга.
Вот так выглядит усилитель сигнала до установки монтажа, в частичном разборе:
А так он выглядит уже готовый к укладке на дне океана:
Но что делать, если ретранслятор ставить рано, а бухта кабеля закончилась?
Как говорилось выше, ретрансляторы в зависимости от свойств кабеля и обстоятельств укладки могут монтироваться с частотой до 150 км. Современная промышленность позволяет изготавливать и доставлять кабели длинной в среднем 5, а иногда и 25 км, что значительно меньше, чем дистанция расстановки ретрансляторов. В этих случаях конец одной бухты сращивают с новой, а место соединения защищают так называемой стыковочной коробкой (см. пример такой конструкции ниже):
В свою очередь ремонт, например обрыва, уже уложенного кабеля дело не простое, хотя сама процедура схематически весьма банальна. При помощи судна поднимают на поверхность и закрепляют на буй один оборванный конец, потом так же затралливают и поднимают второй конец кабеля. Та часть, в которую проникла под давлением вода отрезают, а для соединения концов используют ремонтный «обрезок» кабеля, специально для этого припасенный. В целом, все выглядит просто и логично: обрезал, зачистил, скрутил, работает. Но масштабы такой «скрутки» поражают, да и к самой укладке она имеет слабое отношение. Если повезет, смогу рассказать об этой процедуре отдельно.