-1-

L u c r a r e a nr. 3

EXECU IA LINIILOR ELECTRICE N CABLU 1.Probleme generale. Pentru dezvoltarea reelelor electrice n ultimii ani este caracteristic cre terii ponderii liniilor electrice n cablu (LEC), n special n zonele urbane dens populate. Avantajele LEC : sigurana n funcionare, lipsa influenei factorilor atmosferici, spaiu ocupat mai redus, evitarea pericolului de atingere direct , aspectul estetic, au determinat cre terea num rului de LEC. Dezavantajul principal al LEC : costul ridicat n comparaie cu cel al LEA tinde s se mic oreze prin dezvoltarea tehnologiei de fabricaie i a capacit ii de transport a acestora. Pozarea cablurilor, executarea lucr rilor de nn dire sunt lucr ri ce trebuiesc executate cu mult con tiinciozitate, deoarece este dificil verificarea calit ii execuiei i practic imposibil de descoperit defectele de montare. 2. Elementele constructive ale LEC. Principalele elemente constructive ale LEC sunt: conductoarele, izolaia, ecranarea, mantaua de protecie. -Conductoarele sunt din cupru sau aluminiu nfuniate n mai multe straturi. Dup forma lor se deosebesc conductoare cu seciunea circular , oval , sub form de sector sau tubular . Conductoarele cablurilor cu seciuni mari sunt multifilare r sucite, dnd cablului flexibilitatea necesar . -Izolaia de baz se realizeaz cu : hrtie impregnat , cauciuc natural sau sintetic, materiale plastice, etc. -Ecranarea se utilizeaz n general la cabluri pentru tensiuni peste 6 kV pentru a limita solicit rile electrice determinate de neuniformitatea cmpului electric. Are de asemenea avantajul mbun t irii r cirii cablului i a mic or rii grosimii izolaiei. -Mantaua de protecie se execut din plumb, aluminiu sau mase plastice pentru protecia izolaiei cablului mpotriva aciunii umezelii, diferiilor acizi i a deterior rilor mecanice. La exterior cablul are nveliul de protecie din benzi sau srme de oel i nf ur ri din iut impregnat . 2.1. Clasificarea i simbolizarea cablurilor. Dup num rul de conductoare aflate n aceea i manta pot fi cabluri cu unu, dou , trei sau patru conductoare. Cele mai utilizate sunt cablurile trifazate cu trei conductoare, fig.14.1.

-2-

Dup izolaia de baz , pot fi cabluri cu izolaie de hrtie, cauciuc sau mase plastice. Diversele tipuri de cabluri se deosebesc dup un sistem de simbolizare n care literele au urm toarea semnificaie:

Fig. 14.1. Sectiunea printr-un cablu:

1-izolatia de faza; 2-iuta gudronata;3-iuta impregnata; 4-benzi de otel; 5-hartie impregnata; 6-camasa de plumb; 7-conductor.

H izolaie de hrtie Y izola ie de material plastic P manta de plumb B blindat cu arm tur din benzi de oel E ecranat F rezisten m rit la propagarea flac rii Prima liter C - indic conductor de cupru, iar AC conductor de aluminiu. Aceste litere se a eaz la nceputul simboliz rii , dup care urmeaz litera care indic izolaia, urmat de cea care indic felul mantalei ( P plumb, Y material plastic, A aluminiu), apoi litera care indic existena arm turii metalice i la urm felul nveliului protector. Exemplu : ACHPBI cablu cu conductoare din aluminiu (AC), cu izolaie de hrtie (H), cu manta de plumb (P), cu arm tur metalic de oel (B) i cu nveli de protecie din iut (I). 2.2.Man oane i cutii terminale. Man oanele sunt cutii metalice (n ultimul timp se fac i din cauciuc), nchise ermetic, cu rol de a proteja de a proteja cablurile mpotriva umezelii n punctele de nn dire, de derivare i de cap t.

-3-

Ele trebuie s aib aceea i rigiditate dielectric ca i cablurile i s fie instalate nct s elimine orice posibilitate de p trundere a umezelii n cablu. 2.2.1. Man oanele de leg tur , se construiesc din font i sunt constituite din dou piese care se asambleaz cu uruburi, fig.14.2. Man onul din font protejeaz nn direa din punct de vedere mecanic i anticoroziv. Capetele cablului se introduc prin p rile laterale i masa izolant se toarn prin deschiderea situat la partea superioar .

b1 b2 Fig. 14.2 Mansoane de legatura

b1-manson de plumb; b2-sectiune manson de legatura; 1 manson de fontal 2 cablu trifazic fara banda de otel; 3 manson de plumb; 4 masa galbena; 5 masa neagra;

6 izolatie din benzi de hartie; 7 conductor monofazic izolat

2.2.2. Manoanele de derivaie, se utilizeaz numai la cablurile de joas tensiune. Acesta se deosebe te de man onul de leg tur prin aceea c , ntr-o parte lateral are o prelungire prin care iese cablul de derivaie ,fig.14.3.

Fig. 14.3. Manson de derivatie 1 partea inferioara; 2 partea superioara;

3 capacul; 4 bratari pentru prinderea cablului 5 suruburi de legare la pamant.

-4-

2.2.3. Cutiile terminale se prev d la capetele cablurilor, permind conectarea acestora la aparate, ma ini, tablouri de distribuie. Se confecioneaz din font , tabl sau plumb i sunt pentru interior sau exterior, fig.14.4.

Fig 14.4. Cutie terminala a din plumb, de interior pentru cabluri de 6 si 15 kV;

1 banda de otel; 2 bandaje de sarma; 3 priza de legare la pamant; 4 manta de plumb; 5 izolatie de centura; 6 legatura de sfoara; 7 banda lacuita;

8 banda izolata; 9 sfoara impregnata; b din fonta cenusie, trifazata de exterior pentru cabluri de 6-20 kV;

1 corpul din fonta; 2 palnie de etansare; 3 flansa pentru fixarea izolatoarelorl 4 izolatoare de portelan; 5 capacul izolatorului; 6 surub de legare la pamant.

1. Pozarea cablurilor. Din punct de vedere al locului de instalare, reelele n cablu se clasific n : a) Reele exterioare (pozate n afara cl dirilor) : -subterane : ngropate n an pe pat de nisip, n blocuri de cabluri sau tuburi de protecie, n canale sau tuneluri; -aeriene : pe estacade sau poduri suspendate, pe construcii suspendate pe cabluri de oel; -cazuri speciale : travers ri de ape, galerii inundate, terenuri sau zone corozive sau cu pericol de incendiu sau explozie b) Reele interioare (pozate n cl diri) -n situaii normale : pe perei, pe grinzi, sub plan ee, n subsoluri tehnologice, n canale i tunele, n poduri de cable, n tuburi de protecie. -n cazuri speciale : pe utilaje, n medii cu temperaturi ridicate, n medii cu pericol de incendiu sau explozie.

-5-

3.1. Pozarea cablurilor direct n p mnt. Este o soluie simpl , cu cheltuieli de investiii mici, dar comport importante

lucr ri de p mnt i desfacere repetat a pavajelor. Procesul tehnologic cuprinde urm toarele operaii : recunoa terea traseului, executarea travers rilor, executarea anurilor, desfacerea i aezarea cablurilor, tragerea cablurilor n travers ri, executarea profilului, astuparea anului i refacerea pavajului.

3.1.1.Recunoa terea traseului. Traseele sunt situate, de regul , n orae, de-a lungul str zilor, pe trotuare, parcuri, piee, n incinta ntreprinderilor industriale, n cartiere noi de locuine, de-a lungul oselelor i c ilor ferate.

naintea operaiilor urm toare se procedeaz de c tre constructor, la cererea proiectantului, recunoa terea traseului, executndu-se n acest scop sondaje i precizndu-se m surile necesare pentru protejarea cablului sau a celorlalte instalaii existente n timpul poz rii.

3.1.2. Executarea travers rilor. Acest operaie este necesar cnd traseul intersecteaz str zi i piee din ora e sau drumuri, osele i c i ferate n afara localit ilor. n acest caz cablurile, se monteaz n tuburi de beton, bazalt, oel sau PVC, fig.14.5.

Fig. 14.5. Sectiune transversala printr-o traversare 1 placa de beton; 2 tuburi; 3 beton pentru fixarea tuburilor.

n cazul execut rii de travers ri de drumuri, c i ferate i osele din afara

localit ilor i chiar ora e, ns aflate n zone f r instalaii subterane se folose te metoda forajului. n acest caz se utilizeaz fie o forez burghiu manual , fie un dispozitiv de forare pneumatic.

-6-

3.1.3. Executarea anurilor cuprinde urm toarele etape : -trasarea anului, desfacerea pavajului, executarea anului. Trasarea anului const n stabilirea axei anului i marcarea marginilor

s p turii cu ru i, ntre care se ntinde o sfoar care delimiteaz conturul anului. Desfacerea pavajului se execut n m sura posibilit ilor, cu ajutorul

motocompresoarelor i a ciocanelor pneumatice. Desfacerea se face exact n lungul liniilor care marcheaz laturile anurilor.

S parea anurilor. Dimensiunile i forma anurilor corespund profilurilor date n proiectul lucr rii. S parea se face manual sau mecanizat. P mntul scos din s p tur se depune spre strad la cel puin 0,5 m de marginea anului. Pentru ca p mntul s nu se mpr tie se folosesc pe toat lungimea anului sprijiniri speciale din panouri din oel cornier i elemente metalice, fig.14.6.

Fig.14.6. Depozitarea pamantului din sapatura 1 pamant din sapatura; 3 gard de sprijinire.

anurile cu adncimi mai mari de 1 m sau n terenuri slabe se sprijin cu dulapi

metalici prefabricai refolosibili, scnduri groase din lemn de brad. Iarna, cnd p mntul este ngheat se iau m suri de dezgheare cu gr tare de c rbuni ncin i (cocsiere), conducte cu ap cald , radiani alimentai cu gaz metan, etc.

3.1.4.Desf urarea i pozarea cablurilor Aceste operaii se execut concomitent, necesitnd unele verific ri prealabile. Se

inspecteaz traseul de pozare, acordnd o atenie deosebit verific rii travers rilor. Tamburele cu cabluri care urmeaz s fie desf urate i pozate trebuie s se afle n punctele de unde ncepe desf urarea.

nainte de pozare se verific izolaia folosind inductorul. 3.1.5.Tragerea cablurilor la travers ri. Pentru a realiza aceast operaie sunt

necesari ciorapi de cablu, fig.14.7, care se monteaz n cap tul cablului ce trebuie tras prin traversare. Se leag apoi o frnghie de cnep sau un cablu de oel care se trece prin tubul prin care urmeaz s se trag cablul. Se trage pn cap tul iese din tub, dup care se demonteaz ciorapul de cablu.

-7-

3.1.6.Executarea profilului. Dup a ezarea cablului n poziia indicat n proiect se marcheaz cu etichete de

indentificare la capete i din 10 n 10 m. Executarea profilului se face astfel : - se aeaz peste cablu un strat de 10 cm de nisip cernut; - se ridic cablul deasupra acestui strat; - se a eaz deasupra cablului un nou strat de nisip de protecie de 10 cm, pentru

meninerea cablului n echilibru elastic; - se a eaz un strat de c r mizi de protecie. Pentru o protecie suplimentar se

vor folosi pl ci de beton armat, calote ceramice, pl ci de PVC, etc.

Fig. 14.7 Introducerea cablurilor in cladiri si in tuburi 1 cabluri; 2 tub de protectie; 3 iuta imbibata cu masa neagra;

4 caseta din caramida; 5 masa neagra; 6 cablu de otel; 7 ciorap de tragere; 8 palnie (folosita numai pe timpul tragerii).

3.1.7.Astuparea anurilor i refacerea pavajelor Astuparea se face cu straturi succesive de cte 20 cm, udate i b tute cu maiul,

pentru a evita tas ri ulterioare ce duc la repetate refaceri ale pavajelor. Operaia se poate face i mecanizat cu tractoare cu lam buldozer, pe trasee libere. Dup terminarea complet a lucr rilor de pozare i astupare se refac pavajele.

3.2.Pozarea cablurilor pe timp friguros. Pozarea cablurilor nu este permis dac temperatura mediului i a cablului a

sc zut n ultimile 24 ore dinaintea poz rii cu urm toarele limite : 00C pentru cabluri cu izolaia de hrtie pentru tensiuni pn la 10 kV; 40C pentru cabluri cu izolaie i manta din PVC; -70C pentru cabluri armate cu izolaie de cauciuc; -200C pentru cabluri cu manta de plumb f r nveli de protecie. Cnd este necesar pozarea la temperaturi mai sc zute cablurile se nc lzesc.

Durata nc lzirii depinde de temperatura nc perii i se indic n tab.1.

Temperatura nc perii

+ 5.+ 10 + 10.+ 25 + 25.+ 40

Durata nc lzirii 3 zile 1 1,5 zile 18 ore

-8-

4.Tehnologia execut rii manoanelor i a cutiilor terminale 4.1. Manoanele se execut n urm toarea succesiune a operaiilor tehnologice : preg tirea locului de montaj, desfacerea capetelor cablului, mbinarea conductoarelor, refacerea izolaiei, montarea man onului interior, montarea man onului exterior de protecie. a)Preg tirea locului de montaj. Dac man oanele se execut n groap se verific poziia i dimensiunile gropii. Ea trebuie s permit a ezarea corect a manonului fa de traseul cablului, fig.14.8 i s asigure man onului spaiul necesar mi c rii libere pentru executarea operaiilor de izolare a mbin rii. Dac lucrarea se execut n exterior pe timp de ploaie sau locuri cu praf se lucreaz n cort, nc lzit la nevoie pn la temperaturi de + 150C.

Fig. 14.8. Dimensiunile si forma gropii pentru manson si pozitia capetelor de cablu

a portiunea de suprapunere depinzand de tensiune si tipul cablului (la 1KV 0,5m) b portiunea dreapta necesara executiei mansonului

c deplasarea fata de ax pentru a evita solicitarea mansonului la eventualele eforturi de tractiune in cablu si pentru rezerva necesara refacerii mansonului

la o eventuala defectare

b)Desfacerea capetelor cablurilor. Operaiile care se execut la desfacerea capetelor de cablu depinde de tipul i construcia acestuia i constau n ndep rtarea succesiv a strsturilor exterioare de protecie, t ierea i ndep rtarea c m ii de plumb a izolaiei de centur i a celei de faz . n fig.14.9 este prezentat desfacerea tip a capetelor de cablu cu trei faze, cu o manta de plumb i izolaie de centur . Lungimea desfacerii capetelor se determin cu relaia : l = k+a+i+c, unde : l este lungimea pe care se desfac capetele de cablu (jum tate din lungimea interioar a man onului) ; k este lungimea pe care se p streaz benzile metalice de protecie; a lungimea mantalei de plumb sau aluminiu care se p streaz pe capetele de cablu desf cute; i lungimea izolaiei de faz p strat pe conductoare; c- lungimea pe care se nl tur izolaia de faz n vederea nn dirii conductoarelor.

-9-

Se mai poate scrie I = x + m , unde x lungimea p rii ncovoiate a conductoarelor de faz ; m- lungimea pe care izolaia de adaos se suprapune peste izolaia de faz p strat .

Fig. 14.9 Desfacerea invelisului cablului si conductoarelor a desfacerea capetelor de cabli b desfacerea mantalei de plumb;

c fasonarea fazelor

c) mbinarea conductoarelor se poate grupa n trei categorii : - mecanice (cu uruburi sau prin presare la rece); - termice (lipire sau sudare); - mixte. Cel mai frecvent se utilizeat mbinarea termic . Dintre procedeele aplicate la

noi, mai avantajoase din punct de vedere al tehnologiei, al posibilit ilor de realizare pe antier i a calit ii mbin rii este nn direa conductoarelor (de aluminiu) prin lipire i metalizare,fig.14.10.

d)Refacerea izolaiei se execut numai la cabluri cu tensiuni mai mari de 1 kv. n ar la noi la cablurile din PVC de 10-15 kv se folosesc pentru refacerea izolaiei benzi izolante adezive din folii subiri i elastice de poliestiren tip Jl peste care se nf oar un strat de band adeziv de cauciuc ADEBAND-TC. n ultimul timp au c p tat o larg r spndire man oanele cu r ini epoxidice. Acestea se realizeaz fie prin turnarea r inii n jurul mbin rii ntr-o form prin injectare sub presiune sau prin realizarea unei izolaii stratificate din r in i es tur .

e)Montarea man onului interior . Acest man on se monteaz ntre extremit ile mantalei de la cele dou capete ce s-au mbinat. Se lipesc cu aliaj Lp 37 nti n lung, apoi capetele cu c m ile de plumb ale cablurilor. Apoi se umple cu mas izolant galben .

f)Legarea la p mnt a ecranelor i benzilor metalice. nveliurile metalice ale cablurilor, p rile metalice ale man oanelor de nn dire, precum i corpurile metalice ale cutiilor terminale se leag la p mnt pentru a asigura protecia personalului i a

-10-

mantalei n cazul str pungerii izolaiei cablurilor aflate la p mnt. Leg turile la p mnt se realizeaz cu conductoare flexibile de cupru cositorite.

Fig. 14.10. Imbinarea conductelor de aluminiu prin lipire cu metalizare a taierea conductelor in trepte; b metalizarea prin metoda fir cu fir;

c protejarea izolatiei pentru metalizare 1 strat de metalizare; 2 conductor neizolat; 3 snur de azbest; 4 banda lacuita;

5 conductor neizolat; 6 vergea de Zm+Sm; d protectia izolatiei la turnarea aliajului;

1 conductor izolat; 2 banda uleiata; 3 snur de azbest; 4 forma de turnare (clema); 5 inel de etansare.

g)Montarea man onului exterior de protecie. - se aeaz partea inferioar de font a man onului pe un pat de c r mizi; - se monteaz partea superioar , aplicnd ntre cele dou p ri o garnitur din

sfera impregnat , dup care se strng uruburile de nn dire; - se toarn masa izolant neagr bituminoas , topit la 1150C; - nainte de r cirea complet se strng din nou toate uruburile, se a eaz

garnitura de iut impregnat a capacului i se monteaz capacul; - man onul se acoper cu un strat de nisip de 10-15 cm i peste acesta un rnd

de c r mizi pentru protecie; 4.2.Tehnologia de montaj a cutiilor terminale. Elementele constructive ale cutiilor terminale de cablu sunt : - un izolator prefabricat cu arm turile sale i un element de repartizare a

potenialului i pentru etan area cablului. Cutiile terminale se execut dup urm toarea succesiune a operaiilor

tehnologice: desfacerea capetelor de cablu, montarea conductoarelor de legare la

-11-

p mnt, etan area punctului de ramificaie, montarea papucilor, protejarea izolaiei conductoarelor.

Executarea acestor operaii difer dup tipul cutiei terminale. Cele mai uzuale cutii terminale pentru cabluri de for sunt : cutia cilindric din font de 1 kv; cutia tronconic din tabl de plumb de 1 kv; cutia tronconic din tabl de plumb pentru 6-20 kv; cutia monofazat de interior pentru cabluri de 20-35 kv. Pentru legarea capetelor conductoarelor la bornele aparatelor se folosesc papuci de cablu, fig.14.10.

Fig. 14.10 Papuci de cablu a din alama sau cupru turnati pentru conductoare din cupru; b din alama sau cupru presati pentru conductoare din cupru;

c din aluminiu pentru conductoare din aluminiu

4.2.1.Montarea cutiilor terminale de interior. n funcie de instalaia ce urmeaz a o deservi, se alege locul de fixare a cutiei

terminale, astfel nct s ofere condiii convenabile de montare i raze de curbur ct mai mari. La cablurile cu izolaie de hrtie, dup preg tirea capetelor de cablu, se ndep rteaz nveliurile protectoare i izolante, se verific izolaia cablului cu inductorul i se monteaz cutia terminal , fixndu-se i etan ndu-se la baz . Se fasoneaz conductoarele astfel nct acestea s se situeze pe axele bornelor la care se vor racorda. Se monteaz papucii de cablu prin una din metodele cunoscute : lipiri cu metalizare n trepte sau fir cu fir, sudare sau presare hidraulic . Se aplic pe conductoare straturile de protecie i etanare prev zute de instruciuni, se fixeaz cutia i se toarn mas izolant . Se leag la p mnt carcasa metalic .

-12-

Pentru cablurile cu izolaie i manta din PVC, execuia este simplificat . C ma a exterioar de protecie anticoroziv (fig.14.11) din PVC se p streaz pe toat lungimea traseului din interior pn la intrarea n cutia terminal . Pentru montarea cutiei se taie i se nl tur c ma a exterioar de protecie 1, benzile metalice de protecie 2 i c maa exterioar din PVC 3.Dup fasonarea conductoarelor i montarea papucilor, izolaia conductoarelor se nt re te cu un strat de band adeziv izolant pe toat lungimea.

Fig. 14.11. Desfacerea cablului pentru executarea cutiei terminale 1 camasa exterioara din PVC; 2 benzi metalice de protectie;

3 camasa interioara din PVC; 4 legarea la pamant a ecranelor; 5 benzi de ecranare din cupru.

4.2.2.Montarea cutiilor terminale de exterior. Cutiile terminale de exterior de 1,6,20 kv se monteaz pe stlpul LEA, fig.14.12.Montarea cutiilor terminale de exterior de 1 kv necesit urm toarele operaii : -se stabile te lungimea cap tului de cablu n a a fel nct acesta s poat fi racordat la LEA; -pe o poriune a cap tului de cablu se desface stratul de iut exterior i se vopse te cablul cu un strat anticoroziv. -se matiseaz cablul n locul de p trundere n cutia terminal ; -se nl tur toate nveli urile pn la mantaua de plumb; -poriunea de cablu ncepnd de la baza stlpului i pn la n limea de cca 3 m se protejeaz cu o eav de oel; -de mantaua de plumb se lipe te conductorul de legare la p mnt;

-13-

-se controleaz curbura conductorului, se monteaz capacul; -cutia se umple cu mas izolant , turnat prin orificiul de la partea superioar .

Fig. 14.12. Cutie terminala de exterior de 1 kV, montata pe stalp

5. n laborator se vor indentifica elementele constructive ale LEC i se vor executa operaii de manonare i montare a cutiilor terminale.