100
Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»
ТРЕКОВ В.А.,
начальник службы эксплуатации распределительных сетей МКС —
филиала ОАО «МОЭСК»
ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
В ГОРОДСКИХ КОЛЛЕКТОРАХ И ТОННЕЛЯХ.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
В
настоящее одним из наиболее актуальных
вопросов и традиционно трудных объектов
для обеспечения пожарной безопасности
кабельных потоков являются городские комму-
никационные коллекторы. Этой проблемой
озабочены все крупные города России, имеющие
широкую сеть коммуникационных коллекторов.
В общем случае городской коллектор — это
проходной подземный тоннель прямоугольного
(квадратного) или круглого сечения шириной
(диаметром) от 1,8 до 6 м и высотой от 2 до
3,2 м, предназначенный для совместной
прокладки в нём тепловых (водяных) сетей
диаметром до 900 мм, водопроводов диаме-
тром до 900 мм, силовых кабелей напряжением
до 110 кВ (до 20 шт.), кабелей связи (до 120 шт.)
и контрольных кабелей (до 120 шт.). Длина
кабельных коллекторов — до 4 км. Проекти-
рование коллекторов Москвы осуществляется
в соответствии с «Техническими правилами
проектирования, строительства и приёмки
в эксплуатацию городских коллекторов для
инженерных коммуникаций в г. Москве».
Как правило, кабельные трассы спроектирова-
ны прямолинейно с минимальным числом пово-
ротов.
При двухстороннем расположении коммуни-
каций с одной стороны прохода размещаются
силовые кабели, с другой — кабели связи, а
при одностороннем — с одной стороны сверху
прокладываются силовые кабели, под ними —
контрольные и кабели связи, разделённые огне-
стойкими перегородками, с другой — теплопро-
воды.
В настоящее время МКС эксплуатирует в
коммуникационных коллекторах Москвы более
17 тысяч кабельных линий протяжённостью до
5600 км (примерно 10% от общего количества
кабельных линий в МКС) напряжением 0,4—
20 кВ. Общее число эксплуатируемых МКС
кабельных линий в коллекторах составляет
более 17000 шт. (центры питания, ГУП «Москол-
лектор», ГУП «Гормост»). Возраст значительной
части кабелей превышает 30 лет.
Условия эксплуатации кабельных линий в
кабельных сооружениях осложнены из-за:
• высокой концентрации силовых кабелей,
рассчитанной на единицу объёма кабельного
сооружения — высокий риск возникновения
загорания кабелей и распространения пламе-
ни по кабельному сооружению;
• протечек грунтовых вод через повреждённые
строительные конструкции — коррозия метал-
локонструкций и металлической брони кабе-
лей;
• наличия водоводов с рабочим давлением
5—10 атм и повышенной температуры воз-
духа;
• необходимости контроля состояния воздушной
среды в коллекторах для обеспечения безопас-
ности эксплуатационного и ремонтного персо-
нала.
101
6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск
В конце 2007 года в МКС создана Служба
коллекторов, в сферу деятельности которой
входят вопросы эксплуатации и ремонтов
кабельных линий:
• курирование и организация эксплуатационных
работ в коллекторах в территориальных райо-
нах МКС;
• согласование проектной документации на
строительство новых коллекторов и центров
питания, на прокладку новых кабельных
линий, реконструкцию существующих кабель-
ных сооружений;
• технический надзор за выполнением работ по
ремонту и реконструкции кабельных сооруже-
ний и прокладкой кабельных линий, выпол-
няемых как подрядными организациями, так
и персоналом МКС (ремонты протечек строи-
тельной части, укладка горизонтальных огне-
стойких перегородок, покрытие кабелей
огнезащитными составами, ремонты
оболочек кабелей, замена кабельных
конструкций), и периодические осмотры
трасс кабелей;
• составление и корректировка исполни-
тельной документации на кабельные
сооружения.
Ежегодно в коллекторах прокладывается
от 150 до 300 км кабелей.
Основные марки и сечения жил кабелей,
проложенных в коллекторах:
• с бумажной изоляцией трёх- и четырёх-
жильные кабели АСБ, АСБГ, ААШв на
напряжение 0,4—10 кВ сечением жил от
35 до 240 мм
2
;
• с изоляцией из сшитого полиэтилена
одножильные с оболочкой, не поддержи-
вающей горение, и пониженным дымовы-
делением АПвВнг(В) — LS на напряжение
6—20 кВ сечением жил от 120 до 500 мм
2
;
• с изоляцией из сшитого полиэтилена
четырёхжильные с оболочкой, не поддер-
живающей горение, и пониженным
дымовыделением АПвБбШвнг(А) — LS
на напряжение 0,4 кВ сечением жил от
70 до 240 мм
2
.
В 2012 году с кабелями, эксплуати-
руемыми МКС в коммуникационных
коллекторах, произошло 6 повреждений
кабелей в целом месте и 6 повреждений в
соединительных муфтах, в том числе 4 пожара
(1 — в целом месте кабеля, 2 — в кабельной
муфте, 1 — поджог от сварочных работ). В трёх
случаях выявить причину повреждения кабелей
не удалось. Причина повреждений в соеди-
нительных муфтах — нарушение технологии
монтажа. В результате пожаров повредилось
до 30 кабелей связи в полиэтиленовых оболоч-
ках. Основные причины повреждения кабелей
связи — укладка кабелей на полки «в навал» и
отсутствие на поверхности оболочек кабелей
связи огнезащитных покрытий.
По наблюдениям специалистов МКС, все марки
кабелей в металлической оболочке при возникно-
вении короткого замыкания внутри кабеля горе-
ния не распространяют и затухают после отклю-
чения короткого замыкания. При расположении
на одной полке трёх или четырёх кабелей бывают
102
Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»
случаи поджогов дугой рядом лежащих кабелей,
но и они самозатухают после отключения.
Неплохие результаты по нераспространению
горения показывают и одножильные кабели с
изоляцией из сшитого полиэтилена с оболочка-
ми «нг» и группами пожарной безопасности «В»
и «А».
Практика эксплуатации кабельных линий в
коммуникационных коллекторах свидетельству-
ет о том, что основными причинами возникнове-
ния аварийных ситуаций являются:
• процессы старения изоляционных материалов
кабелей;
• скрытые заводские дефекты кабелей и дефек-
ты, полученные ими при монтаже;
• недостатки проектирования, не учитывающего
реальных условий работы электросетей, а
также ошибки их монтажа и эксплуатации.
Скрытые дефекты в кабелях могут быть,
например, из-за неплотной намотки, наличия
складок, неудовлетворительной пропитки изоля-
ции. Наиболее уязвимым местом в кабельных
изделиях являются соединительные муфты
различных конструкций.
Отказы муфт происходят в основном по следу-
ющим причинам:
• дефекты монтажа и конструкций;
• изменение свойств материалов в процессе
эксплуатации из-за старения;
• перегрузки и другие аварийные режимы в
сети.
Пожарная опасность коллекторов связа-
на чаще всего с возникновением аварийных
отказов. Появление аварийных ситуаций
обусловлено следующими факторами:
• по мере подготовки к эксплуатации
участков кабельных коллекторов парал-
лельно ведутся работы по монтажу кабель-
ных линий, и к моменту сдачи в эксплуа-
тацию кабельных коллекторов в них уже
сформированы кабельные потоки, которые
зачастую не отвечают требованиям по
нераспространению горения;
• отсутствие единой технической полити-
ки в области пожарной безопасности при
монтаже кабельных линий между различ-
ными организациями является одной из
причин возникновения пожарных ситуаций.
Основными аварийными режимами,
приводящими к возникновению загораний
кабелей, являются режимы сверхтоков, которые
могут иметь место при коротких замыканиях или
перегрузках. Пожар может беспрепятственно
распространяться вдоль кабелей из-за отсут-
ствия кабельных перегородок в местах пере-
сечения кабелями строительных конструкций и
отсутствия секционирования коллектора.
Высокий процент пожаров в коллекторах
происходит от поджогов — 8,3%, что заставляет
учитывать при исследовании пожарной опас-
ности кабелей и расследовании пожаров высо-
кокалорийные источники зажигания. Во многих
случаях (34,2%), к сожалению, причины пожаров
установлены не были.
Обобщая результаты многолетних наблю-
дений специалистов МКС по эксплуатации
кабельных линий в коллекторах, а также резуль-
таты обследования коллекторов сотрудниками
ФБГУ ВНИИПО МЧС России, можно выделить
следующие основные недостатки, способ-
ствующие увеличению их пожарной опас-
ности:
• завышенные сроки эксплуатации кабелей
(превышающие нормативные сроки их служ-
бы), что приводит к старению изоляции, пробо-
ям и коротким замыканиям;
• недостатки проектирования, заключающиеся
в неправильном выборе кабельных изделий
(по виду исполнения, способу монтажа, сече-
нию и др.), а также ошибки в выборе аппаратов
защиты, их неисправность и отказы;
• недостатки эксплуатации.
103
6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск
Последний пункт в свою очередь также содер-
жит ряд аспектов, свойственных различным
коллекторам, и его целесообразно изложить
более подробно.
В некоторых коллекторах отсутствуют сред-
ства первичного пожаротушения, телефонная
связь с диспетчерской; аварийные выходы не
всегда оборудованы световой сигнализацией и
заварены. На многих кабелях, имеющих легко-
плавкие (свинцовые) или горючие наружные
оболочки (ПВХ, полиэтилен и пр.), отсутствует
огнезащитная краска.
Сами пожары чаще всего возникают в тех
случаях, когда в тоннеле возгораются нахо-
дящиеся там в нарушение действующих норм
посторонние горючие материалы или слабо-
точные кабели (телефонные, телевизионные,
сигнальные и т.п.) в горючих (полиэтилен, поли-
винилхлорид) оболочках и с горючей изоляцией.
Слаботочные кабели малого диаметра (менее
16 мм) в свинцовой оболочке, не имеющие
достаточной механической жёсткости, уклады-
ваются на кабельные консоли без металличе-
ских лотков (нарушение п. 2.3.123 ПУЭ), вслед-
ствие чего сильно провисают, повреждаются и
не имеют достаточной противопожарной защиты
при появлении источника зажигания на полу.
Отсутствуют вертикальные противопожарные
перегородки по длине коллектора через каждые
150 м (требования п. 2.3.113 ПУЭ).
Особую пожарную опасность представляют
переходы кабелей на границе коллекторов.
Пассивная противопожарная защита во многих
местах полностью отсутствует (асбоцементные
полки, металлические лотки, огнезащитные
покрытия и др. виды). Кабели не имеют чёткой
организованной раскладки, и она (раскладка)
имеет вид «кучи хвороста», которая, как извест-
но, наиболее предрасположена к горению.
Имеют место протечки грунтовых (или с поверх-
ности земли) вод, а для защиты кабелей и трубо-
проводов от этих протечек на них укладывают
рубероид (горючий материал), хотя присутствие
посторонних горючих материалов в коллекторах
категорически запрещено. Отмеченные недо-
статки характерны для многих действующих
коллекторов, и снижение их пожарной опасности
может быть достигнуто только путём устранения
этих недостатков.
Что касается снижения горючести кабелей
в этих действующих коллекторах, то здесь
наиболее эффективным средством являются
огнезащитные кабельные покрытия (краски) —
ОКП. Такие покрытия весьма эффективны, и
для предотвращения распространения горения
достаточно нанести их на кабель тонким слоем.
По типу используемого растворителя ОКП
подразделяются на две группы: на органическом
растворителе и на водной основе.
Следует отметить ещё один важный аспект
применения ОКП. При горении большинства
марок кабелей вместе с дымом выделяется боль-
шое количество хлористого водорода, который
является опасным для жизни, а в соединении с
влагой воздуха, образуя соляную кислоту, вызы-
вает коррозию металлических деталей. Нанесён-
ное на кабель ОКП не только предотвращает его
возгорание от различных источников зажигания,
в том числе в результате короткого замыкания,
но и существенно уменьшает скорость распро-
странения горения, а также выделения токсич-
ных коррозионно-активных веществ. Благодаря
нанесению кабельных покрытий вредные газы,
выделяемые кабельными оболочками при горе-
нии, нейтрализуются до 80%.
За 2008—2012 гг. в МКС было покрыто ОКП
около 300 км кабелей, в основном марки ААШв,
и уложено около 60 тысяч горизонтальных асбо-
цементных разделительных перегородок. Объё-
мы выполнения указанных работ определялись
величиной финансирования.
Устранение перечисленных проблем позволит
повысить до необходимого уровня надёжность
эксплуатации кабельных линий, т.к. каждый
инцидент в коллекторах влечёт за собой значи-
тельные материальные затраты на восстанов-
ление своих и чужих коммуникаций и создаёт
негативный резонанс в управляющих структурах
города.
В заключение хотелось бы отметить, что город-
ские коммуникационные коллекторы, при той
большой роли, которую они играют в инженерной
инфраструктуре города, безусловно, относятся к
объектам государственной важности, и поэтому
обеспечение безопасности проложенных в них
коммуникаций, в том числе и пожарной, должно
стать одной из важнейших задач руководителей
города и всех заинтересованных организаций.
Оригинал статьи: Эксксплуатация кабельных линий в городских коллекторах и тоннелях. Дополнительные меры безопасности
В настоящее одним из наиболее актуальных вопросов и традиционно трудных объектов для обеспечения пожарной безопасности кабельных потоков являются городские коммуникационные коллекторы. Этой проблемой озабочены все крупные города России, имеющие широкую сеть коммуникационных коллекторов.