Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa (część 5.)
N SEP-E-004 aktualizacja 2020 – projekt autorski
Niedopuszczalne jest trwałe wmurowanie kabli w ściany, posadzki lub stropy, fot. Pixabay
Kontynuujemy opis autorskiego projektu normy, który zawiera podstawowe wymagania i wytyczne dotyczące projektowania, budowy oraz badań odbiorczych elektroenergetycznych i sygnalizacyjnych linii kablowych prądu stałego i przemiennego na napięcie znamionowe do 110 kV włącznie. Prezentowana norma stanowi projekt autorski, publikowany na prośbę dr. inż. Adama Rynkowskiego, zmarłego 26 grudnia 2022 roku. W żaden sposób nie może zastępować normy N SEP-E 004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa, wydanej przez SEP w 2022 roku. Zawarte w artykule treści stanowią jedynie propozycję – zapisy te należy traktować jako zbiór wiedzy technicznej będącej efektem pracy zespołu autorskiego.
5. Układanie linii kablowych w kanałach i tunelach
5.1 Wymagania ogólne
W tunelach kablowych, kanałach i w pomieszczeniach należy stosować kable o zwiększonej odporności na rozprzestrzenianie się płomienia. Dopuszcza się stosowanie innych kabli pod warunkiem zastosowania skutecznej ochrony przeciwpożarowej. W przypadku instalowania kabli w tunelach, w układzie z krzyżowaniem żył powrotnych (cross-bonding) zaleca się, aby izolacyjne powłoki kabli na napięcie znamionowe Un ≥ 64/110 kV układane w ww. warunkach pokryte były wytłoczoną lub nałożoną warstwą przewodzącą. Dotyczy to pracy w sieciach z uziemionym punktem neutralnym, skutecznie uziemionym punktem zerowym.
Kable można układać na konstrukcjach wsporczych, na ścianach i na dnie kanału lub tunelu. Dopuszcza się układanie kabli na konstrukcjach lub uchwytach podwieszonych do stropu tunelu. Odległość kabla od ściany powinna zawierać się w granicach 1–2 cm. Nie należy układać kabli w miejscach przeznaczonych do poruszania się obsługi. Dopuszcza się układanie kabli na dnie tunelu w przejściach przeznaczonych do poruszania się obsługi pod warunkiem założenia podestu nad kablami. Przejścia kabli przez przegrody w tunelach powinny być uszczelnione materiałem niepalnym. Dopuszcza się zasypywanie kanałów kablowych piaskiem, szczególnie w przypadkach zagrożenia wybuchem lub pożarem.
5.2. Rozmieszczenie kabli w tunelach
Kable o różnych napięciach znamionowych (Un ≤ 30 kV) lub kable sygnalizacyjne powinny być ułożone na oddzielnych półkach w następującej kolejności od dołu:
1) kable sygnalizacyjne,
2) kable elektroenergetyczne o napięciu znamionowym do 1 kV,
3) kable elektroenergetyczne o najwyższym napięciu znamionowym,
4) kable elektroenergetyczne o kolejnym niższym napięciu znamionowym.
Dopuszcza się ułożenie obok siebie na wspólnej półce kabli:
a) elektroenergetycznych o napięciu znamionowym do 1 kV i sygnalizacyjnych, jeżeli kable te należą do tego samego urządzenia;
b) elektroenergetycznych o napięciu znamionowym do 1 kV i sygnalizacyjnych, jeżeli kable te nie należą do tego samego urządzenia, pod warunkiem umieszczenia pomiędzy nimi przegrody metalowej;
c) elektroenergetycznych o napięciu wyższym niż 1 kV i kabli sygnalizacyjnych należących do tego samego urządzenia, pod warunkiem umieszczenia pomiędzy nimi przegrody metalowej.
Kable o napięciu znamionowym wyższym niż 30 kV powinny być prowadzone odrębnymi trasami. Dopuszcza się ułożenie kabli o napięciu znamionowym wyższym niż 30 kV wspólną trasą, pod warunkiem oddzielenia ich od innych kabli przegrodą ognioodporną o wytrzymałości ogniowej 60 minut.
5.3. Odległości między liniami kablowymi
Odległość między kablami lub wiązkami kabli linii elektroenergetycznych o tym samym napięciu znamionowym (Un ≤ 30 kV) powinna być nie mniejsza niż:
a) średnica zewnętrzna ułożonego obok kabla o większej średnicy,
b) dwukrotna średnica kabla jednożyłowego ułożonego w wiązce kabli tworzących układ wielofazowy.
Dopuszcza się zmniejszenie tych odległości według pkt. 4.5.
Odległości między kablami elektroenergetycznymi o różnych napięciach znamionowych (nie wyższych niż 30 kV) oraz pomiędzy warstwami kabli elektroenergetycznych o tych samych lub różnych napięciach znamionowych powinny być nie mniejsze niż 15 cm. Dotyczy to również odległości między warstwami kabli elektroenergetycznych i warstwami kabli sygnalizacyjnych. Przy braku przegród odległość, między kablami różnych linii kablowych 110 kV powinna być ≥ 1,0 m. Kable linii kablowych o napięciu znamionowym mniejszym od 110 kV powinny być układane w odległości nie mniejszej jak 0,7 m od kabli linii 110 kV.
5.4. Kable na konstrukcjach wsporczych
Kable mogą być układane na konstrukcjach wsporczych przytwierdzonych do ścian, stropów lub posadzek. Kable układane na ścianach i pod stropami powinny być mocowane za pomocą uchwytów lub wieszaków. Uchwyty lub wieszaki nie powinny powodować uszkodzeń ani deformacji kabli.
Na konstrukcjach wsporczych poziomych kable na napięcie znamionowe do 1 kV mogą być ułożone swobodnie, a na konstrukcjach wsporczych pionowych lub pochyłych powinny być mocowane w sposób uniemożliwiający ich swobodne przemieszczanie.
5.5. Odległości między miejscami zamocowania lub zawieszenia kabla
Odległość między miejscami zamocowania lub zawieszenia kabla powinna być tak dobrana, aby kabel nie załamywał się i nie był nadmiernie naprężony pod własnym ciężarem.
Zaleca się, aby zwis kabli nie przekraczał 5% odległości między zamocowaniami. Zaleca się, aby odległość pomiędzy miejscami zamocowania, zawieszenia lub podparcia kabla nie była większa niż 6-krotna zewnętrzna średnica kabla.
Dopuszcza się, aby odległość między zamocowaniami kabli o napięciu znamionowym linii do 30 kV nie przekraczała:
- 80 cm – przy układaniu poziomym lub pochyłym pod kątem nie większym niż 30°,
- 120 cm – przy układaniu pionowym lub pochyłym pod kątem większym niż 30°.
Zaleca się mocować kable po obu stronach mufy i pod głowicą kablową w odległości odpowiednio nie większej niż 30–70 cm.
Wymiary uchwytów powinny być wybrane stosownie do średnicy kabla i przekroju żyły roboczej.
5.6. Skrzyżowania
Należy unikać wzajemnego krzyżowania się kabli w kanałach i tunelach. Przy skrzyżowaniach w tunelach i kanałach kabli różnych użytkowników zaleca się układanie ich na różnych poziomach. W przypadku konieczności skrzyżowania grup kabli ułożonych na przeciwległych ścianach tunelu na jednym poziomie, odległość między warstwami kabli powinna wynosić co najmniej 15 cm.
W miejscu skrzyżowania tuneli lub kanałów położonych na jednym poziomie, kable obu tuneli (kanałów) powinny być oddzielone od siebie osłonami na całej długości skrzyżowania.
5.7. Prowadzenie rurociągów w kanałach i tunelach kablowych
Dopuszcza się wykorzystanie kanałów kablowych i tuneli do prowadzenia w nich rurociągów wodnych, wentylacyjnych, kanalizacyjnych i gazów niepalnych oraz rurociągów z gazami palnymi, jeśli odpowiednie przepisy dotyczące układania rurociągów zezwalają na układanie ich wspólnie z kablami określonych napięć i typów. Tunele lub kanały kablowe, w których są prowadzone rurociągi gazowe, muszą być wyposażone w urządzenie wykrywające i sygnalizujące ulatnianie się gazu z rurociągu (nie dotyczy to rurociągów ze sprężonym powietrzem). Dopuszcza się również ułożenie kabli w kanałach i tunelach rurociągów cieplnych, przy czym przekrój żył i typ tych kabli powinien być dobrany z uwzględnieniem oddziaływania cieplnego.
6. Układanie kabli na mostach, wiaduktach, molach, nabrzeżach i estakadach kablowych
6.1. Wymagania ogólne
Na mostach, wiaduktach, molach i nabrzeżach należy układać kable opancerzone drutami stalowymi. Dopuszcza się układanie kabli nieopancerzonych w osłonach otaczających lub w kanałach. Na mostach, wiaduktach, molach i nabrzeżach należy układać kable tak, aby:
a) nie powodowały zmniejszenia wytrzymałości mechanicznej mostu, mola, nabrzeża lub wiaduktu;
b) były chronione przed uszkodzeniami mechanicznymi podczas użytkowania oraz w czasie prac konserwacyjnych i remontowych mostu, mola, nabrzeża lub wiaduktu.
Izolacyjne powłoki kabli 110 kV układanych na estakadach powinny być pokryte wytłoczoną lub nałożoną warstwą przewodzącą, uodpornioną na działanie promieniowania ultrafioletowego. Na mostach drewnianych należy układać kable o osłonach z materiału nierozprzestrzeniającego płomieni.
W obszarze nadbrzeżnym piaszczystym linie kablowe powinny być projektowane i budowane wg zasad i wymagań stawianym kablom układanym na użytkach rolniczych. Linie kablowe powinny być ułożone na głębokości 1 m lub 1,2 m. Zaleca się układanie kabli w osłonach otaczających (rurach). Głębokość ułożenia w tym przypadku jest mierzona od powierzchni terenu do najwyżej położonej rury ochronnej.
6.2. Sposoby układania kabli
Na mostach, molach i nabrzeżach kable należy układać:
- na konstrukcjach.
- pod chodnikami,
- w kanałach.
Zaleca się układanie kabli w osłonach otaczających. W miejscach narażenia kabli na naprężenia mechaniczne należy je układać z zapasem umożliwiającym kompensowanie zmian wywołanych warunkami otoczenia.
Na estakadach kable należy układać na konstrukcjach wsporczych wg 4 w odniesieniu do sposobu i geometrii układania.
Izolacyjne powłoki kabli 110 kV układanych na estakadach powinny być pokryte wytłoczoną warstwą przewodzącą, uodpornioną na działanie promieniowania ultrafioletowego.
Przy budowie linii kablowej na mostach, wiaduktach, molach i estakadach kablowych nie zaleca się wykonywania muf kablowych. W przypadkach koniecznych mufy powinny być umiejscowione i mocowane na specjalnych konstrukcjach (podestach).
7. Układanie linii kablowych w budynkach
7.1. Wymagania ogólne
Zasady stosowania poprawnych rozwiązań funkcjonalnych i materiałowych w nowych obiektach budowlanych regulowane są rozporządzeniami, m.in. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, powiązanym z Rozporządzeniem Unii Europejskiej (CPR). W przypadku układania kabli w budynku należy spełnić wymagania rozporządzenia CPR przez stosowanie kabli o klasie reakcji na ogień nie niższej niż Eca. Przyjęcie wyższej klasy wymagań w zakresie reakcji na ogień musi zostać poprzedzone analizą ryzyka wykonaną przez projektanta podczas realizacji prac projektowych.
7.2. Sposoby układania kabli
W budynkach kable można układać:
a) bezpośrednio przy ścianach i pod sufitami na odpowiednio przygotowanych konstrukcjach nośnych,
b) w kanałach kablowych, w ścianach, stropach, lub pod posadzkami, w osłonach lub bez osłon, w sposób umożliwiający demontaż kabli.
W budynkach należy układać kable według pkt. 5.1. Natomiast przy przejściu przez ściany, stropy i inne przegrody należy stosować osłony z materiałów trudno zapalnych. Trwałe wmurowanie kabli w ściany, posadzki lub stropy jest niedopuszczalne.
7.3. Wprowadzenie kabli do budynków
Kabel przy wprowadzeniu do budynku powinien być zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi osłoną otaczającą o średnicy wewnętrznej większej o co najmniej 50% od średnicy zewnętrznej kabla. Osłony otaczające powinny przechodzić przez całą grubość fundamentu lub ściany budynku ze spadem w kierunku zewnętrznym. Miejsce wprowadzenia kabla do budynku należy zabezpieczyć przed przedostawaniem się wody do wnętrza budynku. Zaleca się stosować kable o podwyższonej odporności na rozprzestrzenianie się ognia.
7.4. Przejścia kabli przez ściany i stropy
Przejścia kabli przez ściany wewnętrzne i stropy budynków należy uszczelnić materiałem trudno zapalnym o odporności ogniowej nie mniejszej niż odporność ogniowa ścian lub stropów dzielących pomieszczenia, w którym zostało zastosowane. W przypadku przejścia kabli przez ściany lub stropy oddzielające pomieszczenia wilgotne, niebezpieczne pod względem wybuchowym lub w których istnieją pary i gazy żrące, otwory przepustowe należy wypełnić materiałem odpornym na te czynniki. W pomieszczeniach zagrożonych wybuchem lub pożarem należy wykonać przepusty oddzielne dla każdego kabla.
Jeżeli linia kablowa przechodzi przez ścianę lub strop oddzielenia przeciwpożarowego, to należy wykonać zabezpieczenia tego przejścia zgodnie z wymaganiami przepisów o ochronie przeciwpożarowej, a sposób wykonania konstrukcji wsporczej w sąsiedztwie ściany lub stropu musi uwzględniać możliwość wykonania zabezpieczenia zgodnie z wytycznymi jego producenta, ale zaleca się, aby konstrukcje wsporcze były zakończone w odległości nie mniejszej niż 10 cm od ściany lub stropu.
7.5. Odległości między kablami ułożonymi w budynkach
Odległości między kablami ułożonymi w budynkach według pkt. 5.3, natomiast sposób mocowania lub zawieszenia – według pkt. 5.4.
7.6. Skrzyżowania kabli z innymi kablami i przewodami
Odległość między krzyżującymi się kablami i przewodami izolowanymi powinna wynosić co najmniej:
- 5 cm – dla kabli o napięciu znamionowym do 1 kV, tzn. Un ≤ 1 kV;
- 15 cm – dla kabli o napięciu znamionowym 1 kV < Un ≤ 30 kV.
Kable o napięciu znamionowym Un > 30 kV powinny być oddzielone od innych kabli przegrodą.
7.7. Odległości kabli od rurociągów
Najmniejsze dopuszczalne odległości kabli elektroenergetycznych i sygnalizacyjnych od rurociągów w budynkach – według tabeli 1.
Tab. 1. Odległości kabli od rurociągów w budynkach
Jeżeli zachowanie tych odległości z uzasadnionych przyczyn jest niemożliwe, to kable należy chronić przed uszkodzeniami mechanicznymi osłonami otaczającymi na całej długości skrzyżowania lub zbliżenia, dodając co najmniej po 50 cm z każdej strony, a w przypadku rurociągów z płynami palnymi – co najmniej po 100 cm. Kable powinny być instalowane poniżej rurociągów cieplnych.
7.8. Szyby kablowe
Przy układaniu kabli w szybach kablowych należy przestrzegać postanowień według pkt. 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 i 7.3, 7.4. W szybach kablowych kable należy układać na konstrukcjach wsporczych lub bezpośrednio na ścianie. Kable do konstrukcji, jak również do ściany, należy mocować za pomocą uchwytów. Kable powinny być mocowane pojedynczo. Dopuszcza się mocowanie wiązek kabli w pojedynczym uchwycie kablowym. Dopuszczenie to nie dotyczy kabli ognioodpornych.
Mocowania kabli powinny zapewnić trwałość mechaniczną i nie powodować deformacji kabla. Pozostałe warunki układania według pkt. 5.
7.9. Pomieszczenia kablowe w budynkach
Przy układaniu kabli w pomieszczeniach kablowych w budynkach należy przestrzegać postanowień wg pkt. 5.2–5.5 i 7.2a,b oraz 7.3, 7.4 i 7.6.
7.10. Układanie kabli posiadających cechę ognioodporności
Przy projektowaniu i budowie linii kablowych, które ze względu na swoje przeznaczenie mają posiadać cechę ognioodporności, należy spełnić wymagania wynikające z przepisów o ochronie przeciwpożarowej, wytycznych producentów materiałów i urządzeń stosowanych do ich budowy oraz z ustaleń z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. Kable posiadające cechę ognioodporności wg IEC 60331 należy układać na konstrukcjach wsporczych, które wraz z kablem stanowią ognioodporny zespół kablowy posiadający atest wydany przez certyfikowaną jednostkę badawczą. Zaleca się ich usytuowanie na najwyższych półkach czy korytkach. Kable posiadające cechę ognioodporności prowadzone poziomo lub pochyło pod kątem mniejszym niż 15° od poziomu należy układać w korytkach, na drabinkach lub w uchwytach, natomiast kable ognioodporne prowadzone pochyło pod kątem większym niż 15° od poziomu lub prowadzone pionowo należy mocować w uchwytach przymocowanych do konstrukcji wsporczych lub bezpośrednio do ścian. Konstrukcje wsporcze korytek i drabinek powinny mieć dodatkowo drugi punkt podparcia lub zawieszenia. Kotwy, kołki i śruby mocujące konstrukcje wsporcze i uchwyty powinny mieć odporność ogniową zapewniającą ich poprawne funkcjonowanie w wymaganym okresie czasu pożaru.
Trasy kabli należy tak wyznaczać, aby w razie pożaru kable nie były narażone na spadające z góry przedmioty.
