Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa

W niniejszej normie w stosunku do uprzedniej i do obowiązujących wymagań w zakresie projektowania i budowy elektroenergetycznych i sygnalizacyjnych linii kablowych wprowadzono następujące uzupełnienia dotyczące:

• nowych konstrukcji kabli,
• zasad mechanicznego układania linii kablowych metodą płużenia,
• wymagań dla kabli układanych mechanicznie,
• wymagań i zasad oznakowania tras linii kablowych za pomocą perforowanych taśm ostrzegawczych,
• wymagań w zakresie stosowania perforowanych płyt z tworzyw sztucznych do ochrony linii kablowej w ziemi,
• koloru rur przepustowych w zależności od napięcia linii kablowej

oraz

• omówiono i wprowadzono wymagania dotyczące materiałów powłok i osłon kabli, w zależności od miejsca i warunków układania kabli,
• wprowadzono możliwość stosowania ciągłego monitoringu cieplnego i ostrzegawczego dla optymalizacji przesyłowej i ochrony linii kablowych,
• wprowadzono nowe odległości i warunki przy układaniu kabli w ziemi,
• uwzględniono uwagi dotyczące stosowania znormalizowanej terminologii,
• uaktualniono i rozszerzono wykaz norm i wytycznych korespondujących.

Norma nie ma odpowiednika w normach międzynarodowych.

1. Wstęp

1.1 Zakres normy

Przedmiotem normy są podstawowe zasady projektowania i budowy elektroenergetycznych i sygnalizacyjnych linii kablowych prądu stałego i przemiennego na napięcie znamionowe ≤ 110 kV oraz wprowadzenie do stosowania nowych rozwiązań i technik w tym zakresie.

Niniejszą normę należy stosować przy projektowaniu, budowie i przebudowie linii kablowych wykonanych kablami elektroenergetycznymi i sygnalizacyjnymi. Norma wyszczególnia podstawowe wymagania dotyczące warunków projektowania i budowy linii kablowych w szerokim zakresie stosowania, a w szczególności w odniesieniu do urządzeń, kabli, osprzętu, materiałów, tras i miejsc układania linii kablowych, oznaczania kabli i tras linii kablowych, a także wielu warunków odległościowych, wymiarowych i technologii budowy. Warunki te służą ustaleniu wspólnych zasad w zakresie instalacji kablowych. Norma nie zawiera wymagań dotyczących projektowania i budowy linii kablowych w podziemiach kopalń, w morzach, na obiektach pływających, na taborze trakcji szynowej i bezszynowej. Normy nie stosuje się w doświadczalnych liniach kablowych.

Stosowanie normy oraz projektowanie i budowa linii kablowych powinny być prowadzone zgodnie z wymaganiami przedstawionymi w ustawach: Prawo budowlane, Prawo ochrony środowiska, ochrony przyrody, Prawo energetyczne oraz zgodnie ze stosownymi rozporządzeniami wykonawczymi, w tym m.in. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, oraz w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy. Norma jest przywołana w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity aktu ogłoszony w Obwieszczeniu Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia 8 kwietnia 2019 r. Dz.U. 2019 r. poz. 1065).

1.2 Bibliografia (tab. 1.)

1.3 Określenia, definicje

Podane w Normie określenia oraz treści są powiązane z definicjami oraz opisami podanymi poniżej. Inne, niewymienione w punkcie 1.3, są dostępne w bibliografii korespondującej, a przede wszystkim w PN-E-01002 Słowniku terminologicznym elektryki – kable i przewody oraz IEC Publication 50/461 „International Electrotechnical Vocabulery”.

1.3.1 Kabel

Przewód izolowany materiałem stałym, jedno- lub wielożyłowy, w szczelnej powłoce, przystosowany do przesyłania energii elektrycznej lub sygnałów oraz do instalowania w dowolnym środowisku (w powietrzu, w wodzie, w ziemi itd.), zgodnie ze swoim przeznaczeniem i budową. Kabel sygnalizacyjny przeznaczony jest do pracy w elektroenergetycznych urządzeniach kontrolnych, bezpieczeństwa, łączności i sterowania.

1.3.2 Napięcie znamionowe kabla U_n

Napięcie znamionowe kabla określa napięcie nominalne linii, w której może on pracować i dla której został on zaprojektowany, wykonany, przebadany i oznaczony. Napięcie znamionowe kabli jednożyłowych jest określone przez podanie parametrów linii kablowej, w której może on pracować. Kabel najczęściej jest oznakowany przez podanie napięcia fazowego (U₀), międzyprzewodowego (U) i maksymalnego linii (U_m), np. dla linii 110 kV: 64/110(123) kV.

1.3.3 Linia kablowa

Linię kablową tworzy kabel wielożyłowy, kabel jednożyłowy lub kable jednożyłowe w układzie jednofazowym (jednobiegunowym) lub wielofazowym albo kilka jedno- lub wielożyłowych kabli połączonych równolegle łącznie z osprzętem, ułożonych na wspólnej trasie i łączących urządzenia elektryczne jedno- lub wielofazowe albo jedno- lub wielobiegunowe. Długość linii kablowej odpowiada długości najdłuższego kabla linii łączącego punkt zasilania z punktem odbioru (rozdziału) energii lub sygnału.

1.3.4 Napięcie znamionowe linii kablowej

Napięcie znamionowe linii kablowej (Un) oznacza napięcie nominalne sieci elektroenergetycznej lub sygnalizacyjnej (napięcia międzyprzewodowe w przypadku prądu przemiennego lub międzybiegunowego w przypadku prądu stałego), w której zbudowana i zainstalowana linia kablowa może pracować. Napięcia znamionowe kabli i osprzętu powinny być równe lub większe odpowiadającym napięciom linii kablowej.

1.3.5 Trasa linii kablowej

Pas terenu lub przestrzeń, gdzie jest ułożona i przebiega jedna lub więcej linii kablowych.

1.3.6 Osprzęt elektroenergetycznej linii kablowej

Zbiór urządzeń i elementów przeznaczonych do mocowania, łączenia, rozgałęzienia lub zakończenia kabli, np. mufy, głowice, złączki, końcówki, uchwyty, opaski. Głowice i mufy kablowe są integralnymi elementami linii kablowej o parametrach zdefiniowanych w specyfikacjach technicznych osprzętu i linii.

1.3.7 Odległość, odstęp

Odległość jest to długość odcinka łączącego wybrane punkty w przestrzeni. Odstęp to najmniejsza odległość między dwoma przedmiotami, obiektami lub np. dwoma kablami (odległość w świetle).

1.3.8 Odległość pozioma

Odstęp między dwoma rzutami przedmiotów lub innych obiektów na płaszczyznę poziomą.

1.3.9 Odległość pionowa

Odstęp między dwoma rzutami przedmiotów lub innych obiektów na płaszczyznę pionową.

1.3.10 Skrzyżowanie

Miejsce na trasie linii kablowej, w którym jakakolwiek część rzutu linii kablowej na płaszczyznę odniesienia (najczęściej poziomą) przecina lub pokrywa jakąkolwiek część rzutu innej linii kablowej lub innego obiektu podziemnego albo naziemnego lub przeszkód naturalnych na tę samą płaszczyznę. Skrzyżowanie jest to miejsce, gdzie trasa przedmiotowej linii kablowej krzyżuje (przecina) się z trasą innej linii kablowej lub innego obiektu liniowego.

1.3.11 Zbliżenie

Miejsce na trasie linii kablowej, w którym odległość pozioma między linią kablową a inną linią kablową, urządzeniem podziemnym lub drogą komunikacyjną itp. jest mniejsza niż odległość nominalna lub dopuszczalna dla danych warunków ułożenia, bez stosowania przegród lub osłon zabezpieczających i w którym nie występuje skrzyżowanie. Zbliżenie występuje wtedy, gdy odstęp między przedmiotową linią kablową a innym obiektem lub linią jest mniejszy od wartości dopuszczonej przez normę lub określonej w projekcie dla konkretnych wymagań oddziaływania, np. pola magnetycznego.

1.3.12 Osłona linii kablowej

Konstrukcja przeznaczona do ochrony kabli/linii kablowych przed uszkodzeniem spowodowanym działaniem czynników zewnętrznych, w tym środowiskowych. Rozróżnia się następujące rodzaje osłon:

1. przykrycie – osłona ułożona nad kablem;
2. przegroda – osłona ułożona wzdłuż kabla, oddzielająca go od sąsiedniego kabla lub innych urządzeń;
3. osłona otaczająca – osłona wokół kabla, dzielona lub niedzielona, np. rura przepustowa, rura ochronna, kanalizacja kablowa;
4. osłona otwarta – osłona kabla z jednej, dwóch lub trzech stron.

Osłony mogą być wykonane z różnych materiałów stałych (metal, beton, tworzywa sztuczne). Kształt osłon i zastosowane materiały powinny zapewnić odpowiednią ochronę mechaniczną i środowiskową. Obecność osłon może wpływać na obciążalność prądową długotrwałą linii kablowych i powinna być brana pod uwagę w obliczeniach projektowych.

1.3.13 Pomieszczenie kablowe

Przestrzeń w obiekcie budowlanym przeznaczona do ułożenia kabli w celu ich rozprowadzenia do urządzeń elektrycznych.

1.3.14 Kanał kablowy

Kanał w obiekcie budowlanym może być wykonany w stropie, podłodze, przykrywany płytami zdejmowalnymi, przeznaczony do układania w nim kabli, nieprzystosowany do przemieszczania się obsługi w jego wnętrzu. Kanał kablowy to obudowane wgłębienie w ziemi, przykryte osadzanymi na obramowaniu zbrojonymi płytami, przystosowanymi do utrzymania dużych ciężarów, np. pojazdów mechanicznych.

1.3.15 Kanalizacja kablowa

Ułożony w ziemi zestaw zintegrowanych przepustów (rur), najczęściej w postaci bloku, np. betonowego, umożliwiający ułożenie w nich kabli oraz wielokrotną wymianę czy naprawę, bez potrzeby naruszania zewnętrznej powierzchni użytkowej, np. drogi. Stosowane są kanalizacje kablowe o różnych sposobach scalania w określone bloki, np. z wykorzystaniem tworzyw sztucznych. Liczba rur (przepustów) w kanalizacji kablowej powinna przekraczać liczbę aktualnie instalowanych kabli o co najmniej 1 przepust. W miejscach rozgałęzień, zmiany poziomu lub kierunku trasy kanalizacji kablowej umieszcza się studnie kablowe. Wykorzystanie kanalizacji kablowej wymaga przeliczenia obciążalności prądowej linii kablowej.

1.3.16 Tunel kablowy

Tunel przeznaczony do układania w nim kabli i przystosowany do przemieszczania się obsługi w jego wnętrzu.

1.3.17 Szyb kablowy

Obudowane przejście łączące więcej niż dwie kondygnacje obiektu budowlanego, przeznaczone do ułożenia w nim kabli.

1.3.18 Estakada kablowa

Konstrukcja nadziemna przeznaczona do układania kabli oraz instalacji i urządzeń technologicznych.

1.3.19 Drabinka kablowa

Konstrukcja wsporcza w formie drabinki, przeznaczona do układania kabli.

1.3.20 Korytko kablowe (osłona otwarta lub otaczająca)

Konstrukcja nośna typu półka w postaci elementu o co najmniej trzech ścianach pełnych lub ażurowych, przeznaczona do układania kabli. Korytko kablowe może być wykonane z metalu lub tworzywa sztucznego. Zaleca się, aby co najmniej dno i pokrywa korytka były ażurowe lub perforowane.

1.3.21 Studnia kablowa

Pomieszczenie podziemne dla elementów linii kablowych, ułatwiające ich montaż i nadzór nad eksploatacją.

1.3.22 Ściana oddzielenia przeciwpożarowego

Przegroda typu ściana, z drzwiami przeciwpożarowymi, służąca do podziału tunelu lub pomieszczenia kablowego na strefy pożarowe, wykonana z materiałów gwarantujących szczelność oraz izolacyjność ogniową przez określony czas.

1.3.23 Przegroda przeciwpożarowa

Przegroda typu ściana z otworem (np. przełazowym), bez drzwi, wykonana w strefie pożarowej tunelu lub kanału kablowego, służąca do ograniczenia rozprzestrzeniania się pożaru w obrębie jednej strefy, wykonana z materiałów niepalnych.

1.3.24 Ognioodporny zespół kablowy

Kabel posiadający cechę ognioodporności wraz z jego konstrukcją nośną i osprzętem, posiadający atest wydany przez certyfikowaną jednostkę badawczą, gwarantującą podtrzymanie funkcji, którą ma pełnić zespół kablowy przez wymagany czas w czasie pożaru.

1.3.25 Osłona trudno zapalna

Osłona niepodtrzymująca płomienia w temperaturze pożaru, tzn. gasnąca z chwilą odsunięcia płomienia.

1.3.26 Wykopowe i bezwykopowe metody układania kabli w ziemi

Tradycyjną i powszechnie stosowaną metodą budowy linii kablowych w ziemi jest ułożenie kabli w uprzednio wykopanym rowie kablowym o określonych wymiarach, a następnie zasypanie rowu wraz z infrastrukturą kablową ziemią rodzimą lub innym wypełnieniem o ustalonych właściwościach fizycznych. Układanie linii w rowie kablowym wymaga, aby powierzchnia dna i odkryta przestrzeń były wystarczające dla wykonania prac instalacyjnych przez pracowników budowy. Prace związane z układaniem kabli w rowach kablowych mogą być w dużej części zmechanizowane. Dla rozszerzenia możliwości budowy linii kablowych w ziemi stosowane są również tzw. bezwykopowe metody układania i budowy linii kablowych. Metody te zasadniczo wykorzystują oprzyrządowanie i urządzenia pozwalające na mechaniczne przygotowanie i ułożenie linii kablowej na całej lub części trasy linii, bez potrzeby wykonywania rowu kablowego czyli wykopu. Do metod tych możemy zaliczyć wykonanie przecisków, przewiertów sterowanych, przewiertów poziomych i mikrotunelowania, nie stawiając praktycznie ograniczeń co do długości i głębokości ich wykonania oraz ułożenia linii (pkt 1.2 Bibliografia).

Do układania bezwykopowego należy również metoda płużenia, czyli czasowego wykonania szczeliny (bruzdy) w ziemi, w celu ciągłego układania linii kablowej na dnie szczeliny, z postępującym zasypywaniem. Metoda płużenia pozwala na znaczne ograniczenie – w porównaniu do tradycyjnej metody układania linii w rowie kablowym – liczby pracowników zaangażowanych przy budowie i znaczne skrócenie czasu budowy linii kablowej. Ma szczególne zastosowanie: umożliwia budowę linii na terenach rolniczych i leśnych na głębokościach do ok. 2 m i o długościach przekraczających 1 km. Płużenie i układanie kabli, taśm ostrzegawczych i osłon wykonuje się za pomocą tzw. pługo-układaczy.

1.3.27 Wypełnienie kontrolowane rowu kablowego

Termin dotyczy wypełnienia rowu kablowego podczas i po zainstalowaniu linii kablowej. Rów kablowy można wypełnić ziemią rodzimą lub innym materiałem zasypowym, pod warunkiem że rezystywność cieplna tych materiałów będzie odpowiednio mała i jej skład nie będzie powodował uszkodzenia kabli podczas eksploatacji. Najczęściej są to mieszanki składników ziemi, mułu, piasku i żwiru o różnych wymiarach i zawartości. Ważną rolę odgrywa obecność wapienia i gęstość ubicia. Stosuje się mieszanki piasku z cementem do kontrolowanego wypełnienia rowu obejmującego warstwę wokół ułożonej linii kablowej, np. betonitu. Rezystywność cieplna wypełnienia kontrolowanego bardzo zależy od zawartości wody.

Ogólnie parametry wypełnienia kontrolowanego powinny być zbliżone do parametrów ziemi rodzimej i są stosowane w szczególnie niekorzystnych w przypadkach, np. obecności gruzu lub w razie potrzeby poprawy odprowadzania ciepła w otoczeniu zakopanej linii kablowej.

1.3.28 Betonit

Betonit należy do materiałów stosowanych jako wypełnienie kontrolowane rowów kablowych. Betonit to zestalona mieszanina piasku i cementu, otaczająca bezpośrednio kable elektroenergetyczne linii kablowej i stanowiąca częściowe wypełnienie rowu kablowego o ustabilizowanych właściwościach cieplnych i mechanicznych. Materiałem wyjściowym betonitu jest mieszanina piasku o różnym granulacie i cementu w proporcji 14:1 (objętościowo) lub 18–20:1 (wagowo). Mieszanina ta dostarczana jest na plac budowy w stanie mokrym. Odpowiednio ubita (około 1,6–1,7 t/m3), po czasie tworzy zestaloną warstwę betonitu. Rezystywność cieplna betonitu w stanie wysuszenia powinna być mniejsza od 1 K∙m/W. Zestalony betonit można rozkruszyć, aby odsłonić kable linii kablowej w celu ich przemieszczenia lub naprawy. Rezystywność cieplna betonitu podczas eksploatacji, w stanie wysuszenia, często zawiera się między 0,6–0,8 K∙m/W i jest korzystna dla zwiększenia obciążalności prądowej długotrwałej.

1.3.29 Bentonit kablowy

Bentonit kablowy jest mieszaniną naturalnych i neutralnych dla środowiska surowców o kontrolowanym przemiale. Materiał ten służy do wypełnienia rur, osłon otaczających kable – w celu zwiększenia obciążalności prądowej kabli umieszczonych w rurach oraz ustabilizowania ułożenia kabli. Materiał wyjściowy jest dostarczany na plac budowy w stanie wysuszonej mieszaniny, a po upłynnieniu wodą – wpompowany do rur otaczających, wypełnia wszystkie wolne przestrzenie wewnątrz rury z kablem podczas budowy linii. Bentonit kablowy zestala się podczas eksploatacji linii. W razie konieczności, np. podczas usuwania awarii, materiał ten można wypłukać strumieniem wody, umożliwiając wyciągnięcie kabla z rury. Rezystywność cieplna zestalonego bentonitu kablowego w stanie wysuszenia nie powinna być większa od 1,5 K∙m/W. Płuczka bentonitowa budowlana nie jest bentonitem kablowym.

1.3.30 Badania odbiorcze linii kablowej

Zestaw prób i pomiarów, dla których określone są jednoznaczne kryteria ich oceny, pozwalające na stwierdzenie, czy wybudowana lub przebudowana/remontowana linia kablowa spełnia ustalone wymagania i może być oddana do eksploatacji. Badania odbiorcze napięciowe, badania odporności na działanie napięcia, są przeznaczone głównie do wyeliminowania wad grożących przedwczesnym przebiciem linii kablowej w okresie pierwszych 5 lat eksploatacji. Wady te najczęściej mają charakter wad mechanicznych powstałych podczas transportu oraz budowy i instalacji linii kablowej (np. uszkodzenie żyły roboczej i izolacji na skutek nadmiernego, gwałtownego zgięcia kabla).

1.3.31 Badania diagnostyczne i eksploatacyjne

Zestaw prób i pomiarów wykonywanych doraźnie lub okresowo (zgodnie z przyjętą przez właściciela linii instrukcją odbioru i eksploatacji). Badania diagnostyczne wykonuje się w celu określenia stanu technicznego linii oraz wykrycia wad linii powstałych w trakcie jej eksploatacji lub naprawy. Wybór metody i prowadzenie badań diagnostycznych muszą brać pod uwagę stopień ich zagrożenia dla żywotności badanej linii kablowej. Po badaniach diagnostycznych, w razie wątpliwości co do warunków wykonania i wyników tych badań, powinny być wykonane badania odbiorcze linii kablowej w zakresie prób napięciowych izolacji kabli. Wyniki badań diagnostycznych powinny pozwolić na ocenę stanu technicznego danej linii i umożliwić porównanie ze stanem innych linii kablowych.

1.3.32 Pozostałe określenia

Pozostałe określenia podano w literaturowych materiałach korespondujących (pkt 1.2. Bibliografia) i w literaturze przedmiotowej.

2. Wymagania ogólne, projekt, infrastruktura linii kablowych

2.1 Projekt i budowa linii kablowej

Wykonanie projektu i budowa linii kablowej (najczęściej w ziemi) wymagają rozpatrzenia i analizy wielu zagadnień formalnoprawnych oraz technicznych. Wymaga również od uprawnionego projektanta szerokiej wiedzy technicznej, w tym technologii robót, znajomości procedur administracyjnych i znajomości zagadnień związanych z budową i eksploatacją linii. Ogólnie postępowanie obejmuje wstępne analizy, przygotowanie wariantów, wybór i opracowanie koncepcji połączenia, dokonanie szczegółowych ustaleń przebiegu, sprawdzenie i wreszcie akceptację przyjętych w dokumentacji projektowej rozwiązań. Pod uwagę, na każdym etapie, powinny być brane m.in. wymagania przesyłowe (elektryczne), warunki środowiskowe i parametry stosowanego kabla, osprzętu oraz całego obiektu jako linii kablowej. Na etapie wariantów i koncepcji rozważane są alternatywne trasy linii, identyfikacja przeszkód oraz ewentualny podział trasy na sekcje związane z warunkami otoczenia i budowy. Przedstawiane są możliwe i zalecane techniki oraz sposoby układania kabli, w tym technologii budowy. Podejmowane są ostateczne decyzje wyboru kabli i metody sprawdzenia parametrów linii w trakcie prowadzenia robót i po zakończeniu jej budowy. W postępowaniu tym duże znaczenie mają też analizy finansowe kosztów projektu, opłat i kosztów przygotowania oraz nakładów na budowę linii kablowej. Nakłady te zależą m.in. od długości odcinków linii kablowej związanych z typem i długością kabla dostarczanego na plac budowy na bębnach.

Niniejsza norma przedstawia podstawowe wymagania i wytyczne dotyczące warunków projektowania i budowy linii kablowych w szerokim zakresie stosowania dla napięć do ≤ 110 kV, a w szczególności w odniesieniu do urządzeń, kabli, osprzętu, materiałów, tras i miejsc układania linii kablowych w ziemi, oznaczania kabli i tras linii kablowych, a także warunków odległościowych, wymiarowych i technologii budowy. Przedstawione w normie warunki i wymagania mają na celu wskazanie sprawdzonych, popartych doświadczeniami rozwiązań, jednocześnie nie ograniczają możliwości stosowania nowoczesnych technologii robót i oparte są na aktualnej wiedzy technicznej dla projektowania i budowy oraz eksploatacji linii kablowych. Do dyspozycji pozostają ustawy, rozporządzenia oraz normy i materiały pomocnicze (pkt 1.2), które powinny być wykorzystywane podczas projektowania, w razie potrzeby bliższych wyjaśnień lub ustaleń. Projektant odpowiada za cały projekt i sposób, w jaki wykorzysta wytyczne i wymagania przedstawione w niniejszej normie. Biorąc pod uwagę powyższe i zakładając obecny stan technologii produkcji kabli i osprzętu oraz przestrzeganie zasad budowy linii, podanych w niniejszej normie, można prognozować przekroczenie 50-letniego czasu efektywnej eksploatacji linii kablowych.

2.2 Kable, osprzęt, infrastruktura i sposoby budowy oraz ochrony linii kablowych

2.2.1 Kable, osprzęt i materiały pomocnicze

Wstępny wybór typu i parametrów kabli, osprzętu oraz materiałów pomocniczych wynika z nominalnych wymagań elektrycznych i środowiskowych oraz technicznych, jakie musi spełniać projektowana linia kablowa dla zapewnienia przesyłu określonej mocy lub/i sygnałów, między urządzeniami w sieci. Konstrukcja i budowa stosowanych kabli powinny odpowiadać ich przeznaczeniu i wymaganiom norm (producenta, SEP, norm polskich lub międzynarodowych, w tym wymienionych w pkt. 1.2). W przypadku braku norm wymagania techniczne dotyczące kabli i osprzętu powinny być uzgodnione między producentem, projektantem i użytkownikiem linii. W każdym przypadku odniesienia do norm czy uzgodnień, dane dotyczące budowy kabli i właściwości użytych materiałów oraz wyników sprawdzeń poszczególnych wyrobów, w tym osprzętu kablowego, powinny być podane w specyfikacjach technicznych producenta wyrobu, załączanych do projektu budowanej linii kablowej, łącznie z wynikami badań typu, a także badań napięciowych długotrwałych odporności na działanie wody i temperatury w przypadku kabli > 6 kV. W przypadku linii kablowych < 1 kV układanych w budynkach, konieczne jest załączenie deklaracji właściwości i zgodności z wymaganiami stawianymi wyrobom budowlanym. W projekcie powinno być zaznaczone, że dobór wyrobów oraz sposobu ich instalowania podczas budowy linii uwzględnia również wymagania niniejszej normy SEP oraz dane techniczne zgodne z załączonymi do projektu certyfikatami.

Budowa kabli i wykaz parametrów kabli podanych w specyfikacji technicznej producenta powinien uwzględniać m.in. konfiguracje ułożenia kabli, połączenia żył powrotnych i miejsce uziemienia. Dotyczy to szczególnie kabli jednożyłowych. Kable jednożyłowe w linii kablowej mogą być układane w konfiguracji trójkąta równobocznego lub w układzie płaskim, w różnych układach połączeniowych żył powrotnych. Odległość między kablami decyduje o obciążalności prądowej linii. W specyfikacjach technicznych kabli jednożyłowych podaje się najczęściej parametry przesyłowe dla kabli ułożonych w układzie trójkąta na styk lub w układzie płaskim dla kabli ułożonych w odstępie równym średnicy zewnętrznej kabli. Układanie kabli w warunkach innych niż podane w standardowej specyfikacji technicznej kabli wymaga wykonania przeliczenia np. obciążalności prądowej na warunki projektowe. Na plac budowy kable o napięciu wyższym od 1 kV powinny być dostarczane na bębnach kablowych, a ich zakończenia powinny być zabezpieczone termokurczliwą końcówką. Ostateczny wybór kabli i osprzętu oraz innych materiałów instalacyjnych następuje po ustaleniu trasy linii kablowej oraz warunków i sposobów jej układania.

2.2.2 Infrastruktura układania linii kablowych i podstawowe wymagania

2.2.2.1 Rowy kablowe (wykopy)

Powszechnie stosowaną metodą budowy linii kablowych w ziemi jest ułożenie kabli w uprzednio wykopanym rowie kablowym o określonych wymiarach, a następnie zasypanie rowu wraz z infrastrukturą kablową ziemią rodzimą lub innym wypełnieniem o ustalonych właściwościach fizycznych. Budowa rowów kablowych wymaga wykorzystania pasa technicznego ok. 3–5 m. Ziemia z wykopu powinna być składowana w odległości 30–40 cm od krawędzi wykopu, po jednej stronie rowu. Bezpośrednio wykonywany wykop nie powinien przekraczać głębokości 1,5 m. Układanie linii w rowie kablowym wymaga, aby powierzchnia dna i odkryta przestrzeń były wystarczające do wykonania prac przygotowawczych i instalacyjnych przez pracowników budowy wewnątrz rowu. Decydują ogólne warunki bezpieczeństwa związane z wykonywaniem prac ziemnych i budowlanych, a szczególnie w przypadku konieczności wykonania rowu o większej głębokości, gdzie może być wymagana obudowa rowu.

Wymagana lub projektowana głębokość ułożenia kabli jest liczona od powierzchni terenu do zewnętrznej górnej powierzchni najbliższego kabla linii lub jego osłony. Głębokość wykopu powinna być o 20–30 cm większa od nominalnej lub projektowanej głębokości ułożenia kabli linii kablowej (zależy od średnicy kabla). Szerokość dna wykopu dla ułożenia kabli powinna być taka, aby odległość najbliższego kabla do ściany rowu na dnie wykopu była większa od 20 cm. Szerokość górna wykopu zależy od rodzaju gruntu, ale powinna być większa od szerokości dna rowu o 30–40 cm. Szerokość wykopu powinna uwzględniać również sposób ułożenia kabli linii oraz wygodę pracowników układających kable. W przekroju zasypanego rowu kablowego możemy wyróżnić 3 warstwy wypełniające: warstwę podkładową (WP), warstwę otaczającą (WO) i warstwę zasypową (WZ).

Kable w ustalonej konfiguracji układa się na warstwie podkładowej (WP) piasku lub na warstwie przesianej ziemi rodzimej. Grubość tej warstwy powinna wynosić co najmniej 10 cm. Dno rowu przed nasypaniem piasku lub ziemi powinno być wyrównane i pozbawione wystających ostrych kamieni lub innych przedmiotów. Ułożone na warstwie podkładowej kable należy otaczać warstwami (WO) ubitego piasku lub przesianej ziemi do grubości co najmniej 10 cm powyżej ich górnej powierzchni lub osłony kabli, a następnie rów należy zasypać gruntem rodzimym lub piaskiem (WZ), z jednoczesnym warstwowym ubijaniem.

Zamiast warstw piasku lub przesianej ziemi można zastosować inne mieszaniny wypełniające (wypełnienia kontrolowane), pod warunkiem że rezystywność cieplna ziemi i mieszanin w stanie wysuszenia nie będzie większa od 1,5 K∙m/W. Zaleca się jednak stosowanie mieszanin otaczających (WO) kable w postaci warstw o rezystywności cieplnej w stanie wysuszenia mniejszej od 1,2 K∙m/W. Dane dotyczące parametrów wypełnienia rowu powinny być wykorzystane podczas obliczeń obciążalności prądowej i doboru przekroju żył kabli linii ułożonych w ziemi.

Wybór sposobu ułożenia kabli i wykonania wypełnienia rowu kablowego zależą od typu kabli i warunków środowiskowych w danym odcinku trasy linii kablowej. Prace ziemne związane z kopaniem i zakopywaniem rowów oraz z układaniem kabli w rowach mogą być w dużej części zmechanizowane. Podstawowe wymagania związane z układaniem kabli w ziemi przedstawiono w pkt. 3 Normy.

2.2.2.2 Szczelina płużeniowa (bruzda)

Dla rozszerzenia możliwości układania linii kablowych w ziemi i przyspieszenia budowy linii kablowych coraz powszechniej stosuje się metodę płużenia. Metoda ta pozwala na mechaniczne przygotowanie i ułożenie linii kablowej w ziemi na całej lub części trasy linii, bez potrzeby wykonywania rowu kablowego. Płużenie polega na czasowym wykonaniu szczeliny w ziemi (bruzdy) w celu ciągłego układania linii kablowej na dnie szczeliny z postępującym zasypywaniem. Czynności te wykonuje się mechanicznie za pomocą tzw. pługo-układaczy. Metoda ta jest wykorzystywana najczęściej do budowy linii kablowych na terenach otwartych, z pasem technicznym o szerokości 2–4 m wzdłuż trasy budowanej linii. Ma szczególne zastosowanie: umożliwia budowę linii na terenach rolniczych i leśnych na głębokościach do ok. 2 m i o długościach przekraczających 1 km. Możliwości budowy linii kablowej metodą płużenia oraz jakość budowy linii związane są z budową i jakością kabli oraz zastosowanych typów urządzeń i maszyn.

Podstawowymi wymaganiami dla pługo-układaczy kabli powinna być konieczność wykonania bruzdy na głębokość o co najmniej 20 cm większą od nominalnej lub projektowanej głębokości ułożenia kabli linii kablowej. Powierzchnia dna szczeliny powinna być ugnieciona (płaska), bez wystających kamieni. Kształt lemieszy lub/i odległość zakończenia układacza (prowadnicy) od lemiesza powinny umożliwić częściowe przysypanie dna szczeliny przed ułożeniem w niej kabla. Pługo-układacze powinny umożliwić jednoczesne z kablem układanie taśm(y) ostrzegawczej linii i ewentualnie linii światłowodowej, z przysypywaniem i w wymaganych odległościach nad linią kablową. Zakończenia poszczególnych prowadnic powinny być przesunięte odległościowo, aby umożliwić przysypywanie kolejnych elementów linii. Metoda ta jest szczególnie przydatna podczas układania kabli tworzących układ trójkątny, tzn. kabli trójżyłowych lub kabli jednożyłowych owiniętych siatką lub taśmą, dla uzyskania stabilnego układu trójkątnego. Obwój/obwoje z siatki lub perforowanej taśmy utrzymuje/ują kable w układzie trójkątnym, jednocześnie stanowiąc dodatkową osłonę przed mechanicznym uszkodzeniem kabli podczas układania w ziemi. Najczęściej kable są dostarczane i odwijane z bębnów kablowych. Owijanie kabli jednożyłowych umożliwia układanie dłuższych odcinków linii kablowej bez potrzeby wykonania dużej liczby muf. Pługo-układacze są również przystosowane do układania osłon otaczających (rur) przeznaczonych do późniejszego wciągnięcia do nich kabli.

Zastosowanie metody płużenia wymaga uprzedniego wykonania jednostkowej oceny warunków geofizycznych i środowiskowych co do projektowanej trasy i możliwości budowy linii kablowej. Pługo-układacze mogą być wykorzystywane do układania kabli w różnych gruntach, przy czym w przypadku gruntów twardych z ostrymi kamieniami pod uwagę należy brać konieczność zastosowania układacza z możliwością wykonywania podsypki z piasku. Pozostałe wymagania przedstawiono w pkt. 3. Budowa linii kablowych w ziemi.

2.2.2.3 Kanały kablowe w ziemi

Kanały kablowe są budowane tam, gdzie nie ma możliwości poprowadzenia linii kablowej bezpośrednio w ziemi ze względu na ograniczenia powierzchniowe lub głębokościowe. Pod uwagę są brane również możliwości szybkiej naprawy lub wymiany kabli podczas eksploatacji. Dotyczy to szczególnie wewnętrznych terenów dużych zakładów przemysłowych, stacji energetycznych. Możemy rozróżnić kanały jako np. pojedyncze, podwójne oraz głębokie, w zależności od liczby linii kablowych. Ogólnie kanał kablowy w ziemi to obudowane wgłębienie, przykryte osadzanymi na obramowaniu zbrojonymi płytami. Kanały kablowe powinny być wykonane z materiałów niepalnych. Kanały kablowe powinny mieć odwodnienie i być budowane z niewielkim spadkiem podłużnym lub poprzecznym. Płyty pokrywające powinny być zdejmowalne na całej długości kanału. Pokrywy kanału kablowego powinny być wykonane ze wzmocnionego betonu lub z płyt z tworzywa sztucznego, aby zapewnić wystarczająco dobrą ochronę mechaniczną dla kabli. Powinny one być w pełni podparte i umieszczone przy ściankach koryta w taki sposób, aby pokrywy nie wywierały nacisku na materiał wypełnienia lub na kabel z powodu ruchu kołowego o obciążeniu ≤ 80 kN na koło.

Dopuszcza się wykonanie kanałów bez możliwości dostępu z góry, jednak tylko na długości nie większej niż 2 m. Kanały pojedyncze i podwójne nie powinny przekraczać głębokości 0,6 m, a szerokość pojedynczych – 1 m.

Kanały kablowe, jeżeli nie są na całej długości zasypywane piaskiem, powinny być podzielone na strefy pożarowe przez zastosowanie przegród przeciwpożarowych. Przegrody przeciwpożarowe nie powinny utrudniać odwodnienia kanałów. Długość strefy pożarowej nie powinna być dłuższa niż 100 m. W uzasadnionych przypadkach zamiast przegród, ewentualnie ścian oddzielenia przeciwpożarowego, dopuszcza się stosowanie osłony otaczającej w postaci warstwy ogniochronnej (powłoki ogniochronnej), naniesionej na izolacyjną powłokę lub osłonę kabla na długości nie mniejszej niż 1,5 m. Dotyczy to w szczególności kabli w powłokach lub osłonach izolacyjnych, wykonanych z materiałów termoplastycznych (np. PE, MDPE, HDPE). W kanałach kablowych wykonanych na zewnątrz budynków i znajdujących się powyżej poziomu wody gruntowej dopuszcza się dno kanału gruntowe, pokryte na całej powierzchni ubitą warstwą piasku i żwiru o grubości co najmniej 10 cm. Większa ilość kabli w kanale, ułożonych w rurach lub wielootworowych blokach (np. betonowych), tworzy tak zwaną kanalizację kablową – układaną wzdłuż dróg lub ulic w terenie zabudowanym. Kanalizacje budowane z wykorzystaniem tworzyw sztucznych mogą stanowić ograniczenia ze względu na obciążalność prądową układanych kabli.

2.2.2.4 Studnie kablowe

Studnie kablowe powinny być wykonane z materiałów niepalnych i powinny być przykryte zdejmowalnymi płytami lub mieć zamykany właz.

Wielkość studni kablowych powinna umożliwiać przeciąganie, zmianę kierunku ułożenia oraz wykonanie połączeń kabli. W odległości 30 cm od zakończenia muf, w osi kabli, powinny być usytuowane trwale uchwyty kablowe.

2.2.2.5 Szyby kablowe

Szyby kablowe należy wykonywać z materiałów niepalnych oraz dzielić na strefy pożarowe o długości nie większej niż 25 m. Oddzielenia pożarowe poszczególnych stref pożarowych należy wykonywać przegrodami przeciwpożarowymi przez zastosowanie materiału gwarantującego szczelność oraz izolacyjność ogniową nie mniejszą niż 90 min. Dla kabli wprowadzanych do strefy dopuszcza się stosowanie osłon ogniochronnych o długościach nie krótszych jak 4 m.

Do każdej strefy pożarowej należy zapewnić dostęp umożliwiający wykonywanie prac eksploatacyjnych.

2.2.2.6 Tunele i pomieszczenia kablowe

Tunele i pomieszczenia kablowe powinny być wykonane z materiałów niepalnych i powinny być tak zbudowane, aby przenikanie do ich wnętrza wody i zanieczyszczeń było utrudnione.

Tunele i pomieszczenia kablowe o powierzchni 50 m2 i większej powinny mieć:

• wysokość w świetle co najmniej 2 m,
• drzwi wejściowe i przejścia komunikacyjne o szerokości co najmniej 0,80 m,
• budowę zapewniającą możliwość ewakuacji ludzi,
• przewietrzanie naturalne lub sztuczne z możliwością jego przerywania,
• odwodnienie.

Tunele o długości przekraczającej 100 m powinny być podzielone ścianami oddzielenia przeciwpożarowego o odporności ogniowej nie mniejszej jak 60 minut, na strefy pożarowe o długości nieprzekraczającej 100 m. Zaleca się dzielenie poszczególnych stref pożarowych przegrodami przeciwpożarowymi o odporności ogniowej 30-minutowej na odcinki po około 50 m. Tunele o długości ponad 20 m i pomieszczenia kablowe o powierzchni większej niż 50 m2 powinny mieć oświetlenie elektryczne.

2.2.2.7 Inne metody budowy linii kablowych w ziemi

Ze względu na różnorodność warunków technicznych i środowiskowych w obszarach projektowanych tras linii kablowych, istnieje konieczność budowy linii bez możliwości naruszania powierzchni ziemi. Linie kablowe mogą być budowane z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu, bez wykopów. Metody te noszą nazwę „bezwykopowych” i obejmują m.in. przeciskanie, przewiercanie, mikrotunelowanie. Technologiom tym towarzyszy wykonanie pojedynczych otworów w ziemi, ale wszystko jest wykonywane mechanicznie. Wykonywanie prac pod ziemią jest pilotowane za pomocą różnych sposobów nawigacji i sterowania. Metody bezwykopowe (pkt 1.3.26) najczęściej są stosowane przy budowie linii kablowych wysokich napięć oraz w szczególnych warunkach przebiegu trasy linii kablowych. Metody bezwykopowe są prowadzone przez wyspecjalizowane firmy, które we własnym zakresie proponują rozwiązania projektowe i wykonawcze, w uzgodnieniu z projektantem linii kablowej.

2.2.2.8 Estakady kablowe

Konstrukcja estakady powinna mieć odpowiednią wytrzymałość mechaniczną. Metalowa konstrukcja estakady powinna być uziemiona.

Estakady kablowe powinny być wyposażone w odpowiednie półki, drabinki kablowe lub korytka kablowe. Należy unikać układania kabli w miejscach, gdzie konstrukcje stalowe mogą tworzyć obwód zwarty, obejmujący jedną lub dwie fazy linii kablowej. Kable układane na estakadach nie wymagają tworzenia stref pożarowych. Jeżeli dla układanych kabli istnieje zagrożenie pożarowe od zewnątrz, to kable te (linie) powinny być prowadzone w ogniochronnych kanałach kablowych lub pokryte powłoką ognioochronną na długości zagrożenia.

2.2.2.9 Osłony linii kablowych

Konstrukcja i materiał osłon powinny być tak dobrane, aby chroniły kabel przed zagrożeniami wywołanymi czynnikami zewnętrznymi oraz środowiskowymi. Potwierdzenie wymaganych właściwości i innych parametrów powinno być zapisane w dołączonych do projektu specyfikacjach technicznych osłon.

Wykorzystanie osłon otaczających (rur, koryt) powinno zapewnić bezpośrednią ochronę kabli przed uszkodzeniem. Wnętrza osłon otaczających nie powinny powodować uszkodzeń zewnętrznej warstwy chronionego kabla. Osłony otaczające powinny być tak ułożone, by nie zbierała się w nich woda i nie następowało ich zamulanie. Zaleca się wypełnienie bentonitem kablowym wszystkich osłon otaczających (rur) kable o Un = 64/110 kV i długości większej od 7 m. Kable ułożone w przepustach rurowych wykonanych metodą przewiertu sterowanego na głębokość większą niż 2,5 m zaleca się wypełnić bentonitem kablowym w całości. Decyzję o stosowaniu bentonitu kablowego należy podjąć na podstawie obliczeń dopuszczalnej obciążalności prądowej linii kablowej oraz możliwych do wystąpienia naprężeń mechanicznych.

Wciąganie kabli do osłon, kanalizacji, kanałów czy rur nie powinno stwarzać zagrożenia uszkodzenia kabli i ich powłoki. Drożność rur powinna być uprzednio sprawdzona. Wyjścia z osłony otaczającej w ścianach, stropach (tuneli, kanałów lub budynków) po ułożeniu kabli powinny być uszczelnione materiałem niepalnym.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!