Изтеглянето на кабели през тръби, канали и скари е един от онези етапи на инсталацията, които на пръв поглед изглеждат прости – до момента, в който нещо започне да се съпротивлява. Твърде големите сили при изтеглянето не са само логистично неудобство, а преди всичко реален риск от повреда на изолацията, деформация на кабела или надвишаване на допустимите механични параметри. На практика именно тази фаза често решава дали инсталацията ще бъде приета без забележки. В тази статия разглеждаме кои фактори влияят на съпротивлението при изтегляне на кабели, кои инструменти и препарати помагат ефективно да се намали и на какво да обърнете внимание, когато съставяте оборудването за такъв вид работа.
Откъде идва съпротивлението при изтегляне на кабели?
Съпротивлението при изтегляне на кабел през тръбопровод или кабелен канал е резултат от няколко наслагващи се фактора. Най-важният от тях е триенето: кабелът, който се трие във вътрешната стена на тръбата по цялата си дължина, създава сила, която нараства право пропорционално на теглото на кабела и на дължината на трасето.
Вторият фактор е геометрията на инсталацията: всеки завой или промяна на посоката означава допълнителна точка на контакт и по-голям натиск на кабела върху стената на канала. На практика трасе с няколко чупки може да увеличи силата, необходима за изтегляне на кабела, няколко пъти в сравнение с право трасе със същата дължина.
Важна роля играе и техническото състояние на тръбата или канала. Стеснения, деформирани съединителни муфи, остатъци от пясък или други замърсявания в тръбопровода – всичко това предизвиква локални скокове на съпротивлението, които трудно се предвиждат и преодоляват без подходящо оборудване. Трябва да се помни, че дори кратък участък с повредена тръба може да направи невъзможно изтеглянето на кабел, който без проблем би минал през същата, но здрава инсталация.
Как да изберете смазващ препарат?
Един от най-ефективните и същевременно най-простите начини за намаляване на съпротивлението е използването на смазващ препарат. Веществото, нанесено върху кабела или върху вътрешната повърхност на тръбата, образува слой, който силно намалява коефициента на триене между кабела и стената на канала. При добре подбрани препарати силата на изтегляне намалява с до 80%, което на практика означава възможност да се преодолеят значително по-дълги трасета без риск от претоварване на кабела или от надвишаване на максималните сили на изтегляне.
На пазара има препарати в различни форми и с различни свойства, съобразени с метода на инсталиране и с вида на полагания кабел. Гелът за оптични кабели, използван при пневматичните методи, се нанася върху вътрешната повърхност на тръбопровода, след което кабелът се вдухва със сгъстен въздух: препаратът намалява съпротивлението по цялата дължина на трасето, а не само в мястото на въвеждане. Геловете с по-висок вискозитет се представят по-добре при механичните методи, при които кабелът се изтегля с лебедка, защото полепват по повърхността на кабела и не се стичат дори когато трасето е вертикално или под голям наклон.
Важен параметър е температурата на употреба. Препаратите на водна основа имат ограничен температурен обхват и не бива да се използват при минусови температури. Препаратите с добавка на гликол запазват смазващите си свойства при температури далеч под нулата, което е от значение при работа на открито през есента или зимата. Също толкова важна е безопасността: правилно подбраният препарат трябва да бъде напълно нетоксичен, негорим и биоразградим, особено ако инсталацията се изгражда в близост до водоизточници или в защитени територии.
Как да нанасяте смазващия препарат?
Ефективността на смазващия препарат зависи не само от избора му, но и от правилното нанасяне. При механичния метод препаратът се нанася директно върху кабела, равномерно по цялата му повърхност – най-добре непосредствено преди въвеждането в тръбата, за да не успее слоят да изсъхне или да се замърси, преди да влезе в тръбопровода. При дълги трасета е добре препаратът да се нанася последователно, докато кабелът напредва, а не само в началото на изтеглянето.
При пневматичния метод редът е обратен: препаратът се нанася върху вътрешната стена на тръбата, най-добре с дозатор, вграден в машината за вдухване. Така смазващият слой се разпределя равномерно по цялата дължина на трасето, което гарантира еднакви условия на инсталиране независимо от дължината на тръбопровода. Разходът на препарат зависи от диаметъра на кабела и на тръбата – ориентировъчно от няколко до над десет грама на метър, макар че при трудни трасета с много чупки може да е по-голям.
Чорапите за изтегляне като част от системата за изтегляне
Смазващият препарат решава проблема с триенето по дължината на трасето, но не замества подходящото оборудване за захващане на кабела и предаване на силата на изтегляне. Чорапите за изтегляне на проводници свързват края на кабела с теглителното въже или директно с куката на лебедката. Задачата им е да разпределят силите на изтегляне равномерно по възможно най-голяма дължина на кабела – така, че напрежението да не се съсредоточава в едно място и да не води до повреди.
Изборът на чорап трябва да се основава преди всичко на два параметъра: обхвата от диаметри, за който е предназначен, и максималната допустима сила на скъсване. Използването на чорап с твърде малък обхват на диаметъра носи риск той да се изплъзне под товар, което при по-тежки силови кабели може да означава внезапно освобождаване на опънатото въже. От друга страна, твърде голям чорап не осигурява правилен захват и няма да предаде ефективно силата на изтегляне.
Изборът между краен и проходен чорап зависи от метода на водене на кабела. Крайният чорап се използва при челно изтегляне: кабелът се тегли от единия край на трасето. Проходният чорап пък позволява кабелът да се води през съединение или кабелна шахта така, че теглителното въже минава през чорапа и кабелът може да се води, без да се прекарват краищата. Това решение е особено полезно при дълги трасета с много участъци.
Сапани и аксесоари за работа с кабелни барабани
Също толкова важен, макар и често подценяван аспект на намаляването на съпротивлението е правилната организация на работата преди самото изтегляне. Кабелът трябва да се развива контролирано – неправилното сваляне на кабела от барабана или твърде бързото развиване може да създаде усукващи напрежения, които затрудняват изтеглянето и могат трайно да повредят структурата на кабела. Сапанът от стоманено въже, използван при транспортирането и позиционирането на тежки кабелни барабани, трябва да е избран с подходящ запас на сигурност спрямо действителното тегло на барабана – при силовите кабели тези стойности нерядко достигат няколко тона.
Барабанът трябва да се постави възможно най-близо до входа на тръбопровода и в линия с оста на трасето, така че кабелът да влиза в тръбата възможно най-центрирано. Всяко отклонение от оста означава допълнително триене в ръба на тръбата и локално нарастване на напрежението. При по-дълги трасета или при кабели с голям диаметър е добре да се използват ролки за кабели по целия участък от барабана до входа на тръбопровода – те намаляват съпротивлението на този етап и позволяват да се контролира положението на кабела.
Контрол на силите на изтегляне и безопасност при работа
Дори най-добре подбраното оборудване и смазващ препарат не заместват текущия контрол на силите по време на изтеглянето. Съвременните лебедки за кабели са оборудвани с динамометри или с електронни системи за измерване на силата, които позволяват натоварването да се следи в реално време. Надвишаването на максималната допустима сила на изтегляне, дори еднократно, може да причини повреди, които се проявяват едва след пускането на инсталацията под напрежение.
При силовите кабели производителят винаги посочва максималната сила на изтегляне, като отчита особеностите на съответния тип кабел. Тази стойност трябва да се приема като твърда граница, а не като ориентир. На практика се препоръчва силите на изтегляне да се поддържат на ниво не по-високо от 70–80% от допустимата стойност. Това оставя запас на сигурност за непредвидено нарастване на съпротивлението, което може да се появи по средата на трасето, напр. при съединение на тръби или при замърсен канал. Правилно подбраният комплект от инструменти, препарати и аксесоари превръща изтеглянето на кабели от рискова операция в предвидим, повторяем етап на инсталацията, който се изпълнява в планираното време.