Повышение надежности защиты подземных кабельных линий. В чем секрет?

В небольшом государстве Сингапур, площадь которого составляет всего около 697 квадратных километров, а население чуть более 4 миллионов человек, где развита промышленность и возведено множество небоскребов, имеет место наиболее низкая во всем мире частота повреждений подземных кабельных трасс. А все дело в том, что, если при проведении земляных работ экскаватор порвет какой-либо кабель, то, по местному законодательству, производителя работ и руководителя фирмы, которой принадлежит экскаватор, могут отправить в тюрьму на 10 лет каждого.

В настоящее время в Республике Беларусь организация, повредившая кабель, в основном отделывается штрафом и за свой счет восстанавливает поврежденную кабельную линию. В то же время практика последних лет показывает, что любая авария, приводящая к отключениям ответственных потребителей или массовым погашениям, вызывает широкий общественный резонанс, так как приводит к хаосу в хозяйственной и бытовой жизни населенных пунктов. С учетом современных особенностей эксплуатации подземных коммуникаций в Беларуси, где законодательство не имеет столь суровых санкций против лиц и организаций, повредивших кабель, ООО «Интербелтрейд» г. Минск разработало и запустило в производство более надежный инновационный материал для защиты подземных кабельных линий – ленту защитно-сигнальную серии (ЛЗС). Лента ЛЗС производится таким образом, чтобы служить наиболее труднопреодолимым препятствием для подобных безответственных «копателей».

Прочность на сжатие и ударная нагрузка для ЛЗС, согласно проведенным испытаниям, примерно в 5 раз выше прочности традиционного материала для защиты кабельных сетей – кирпича. При ручном откапывании кабеля или воздействии на защитный слой сверху ЛЗС обес­печивает лучшую защиту кабеля от повреждений по сравнению с кирпичом и практически одинаковую в сравнении с импортными аналогами для защиты кабельных сетей. Однако этот аспект надежности защиты кабельной трассы актуален лишь в случае вертикального воздействия на нее и наиболее часто встречается при ручном способе ее вскрытия с помощью лопаты или лома. Учитывая повсеместную механизацию земляных работ, нами были доработаны механические характеристики и размеры ленты ЛЗС с тем, чтобы обеспечить наилучшую защиту в сравнении с любыми мелкосегментированными материалами (кирпич, бетонные или композитные плитки и пр.). В частности, имея сведения о технических характеристиках наиболее распространенных в Республике Беларусь экскаваторов, наши специалисты создали защитный материал с прочностью на разрыв 14,7 МПа, выпускаемый в рулонах по 50 метров. Такой материал при захвате ковшом экскаватора, в отличие от мелко сегментированной защиты в виде кирпича, окажет значительное сопротивление на разрыв и предотвратит повреждение кабельной линии. Следует отметить, что вырывное усилие, развиваемое гидроцилиндрами ковша экскаватора на базе МТЗ 82, составляет 4 кН, а всей стрелы в целом – 18 кН (максимально допустимое – 21 кН). Для разрыва ленты ЛЗС шириной 250 мм необходимо приложить усилие от 12,5 до 18 кН, в зависимости от положения ленты на ковше. Не заметить такое сопротивление, оказываемое работе экскаватора, невозможно!

Очевидно, что кирпич будет просто вырыт вместе с грунтом и не выполнит своей защитной функции. Крайние кирпичи, попавшие на ковш, будут либо вырваны, либо обломаны, так как по стандарту СТБ 1160–99 имеют прочность на изгиб около 2 МПа. В то же время лента ЛЗС не разрушается даже при изгибе на 180 градусов, что не дает возможности ковшу экскаватора вырвать даже ее отдельный кусок. Лента ЛЗС будет продолжать защищать кабельную линию даже в случае захвата ковшом экскаватора кабеля и ленты одновременно (при захвате ковшом экскаватора кирпича острые растрескавшиеся обломки лишь ускорят повреждение изоляции). В таком случае силы сопротивления разрыву для кабеля и ленты будут иметь общее направление, увеличивая защиту от порыва. Кроме того, при вылете ковша более чем на 2,5 метра сила для разрыва ЛЗС становится сопоставимой с опрокидывающей силой для экскаватора (14 кН). Отдельно хочется отметить сопротивление ленты при попытке ее вытягивания из грунта. На стандартном отрезке ленты ЛЗС шириной 250 мм и длиной 50 м после засыпки траншеи оказывается более 11 т грунта и, учитывая коэффициент трения ленты о грунт (более 0,5), для ее вытягивания понадобится усилие более 55 кН, что делает невозможным вытягивание ЛЗС из грунта из-за ограничения по прочности самой ленты. Даже при использовании укороченного отрезка ленты ЛЗС длиной от 18 метров ее невозможно будет «стянуть» с защищаемого кабеля, поддев ковшом экскаватора.