Tranšėjos gylis, kabelio gylis po žeme, kabelio apsaugos zona, aliuminio ir vario laidininkų palyginimas, kabelio gyslų žymėjimas, kabelio parinkimas pagal galią, kabelių lentelė, kabelio apsauginis vamzdis.

Požeminis elektros energijos kabelis yra saugesnis ir patikimesnis energijos perdavimo būdas nei oro linijos, kurias dažnai pažeidžia gamtos stichijos. Be to, urbanizuotoje teritorijoje požeminiai kabeliai netrukdo kelių tiesimui, statybai, vizualiai nematomi ir negadina kraštovaizdžio. Vieninteliai apribojimai požeminio kabelio tiesimui - išlaikyti atstumus nuo kabelio linijos ir privalomas kabelio gylis po žeme bei apsauga.

Dideliuose objektuose ir dideliais atstumais požeminiai kabeliai klojami mechanizuotai, traukimo, stūmimo arba įarimo/plūgo būdu. Nedideliais atstumais individualiuose sklypuose požeminiai kabeliai klojami rankiniu būdu arba mini ekskavatoriumi iškastose tranšėjose.

Požeminio kabelio įgilinimas

Požeminių kabelių tiesimą reglamentuoja „Elektros linijų ir instaliacijos įrengimo taisyklės".

Numatoma požeminio kabelio tiesimo linija pažymima žemės paviršiuje ir pagal ją kasama tranšėja. Tranšėjos atstumas nuo gyvenamųjų pastatų bei kitų statinių pamatų ir medžių kamienų turi būti ne mažiau kaip po 1 m į abi puses, nuo krūmų - 0,75 m, standartinis vienos kabelio linijos tranšėjos plotis - 0,3-0,4 m.

Kabelio gylis po žeme priklauso nuo kabelio įtampos, jo tiesimo vietos. Priklausomai nuo kabelio įtampos kasama atitinkamo gylio tranšėja, ji negali būti seklesnė arba gilesnė, kabelis turi būti tiesiamas minėtose taisyklėse nurodytame gylyje, priklausomai nuo galios:

●       0,4-35 kV - ne giliau kaip 1,5 m gylyje;

●       110-400 kV įtampos kabeliai tiesiogiai žemėje (išskyrus sankirtas) - ne giliau kaip 2 m;

Mažesnis gylis galimas tik įvaduose į pastatus, sankirtose su kitomis komunikacijomis, šie kabeliai turi būti apsaugoti nuo mechaninių pažeidimų.

6-10 kV įtampos kabelio įvadui į pastatą iki 5 m ilgio atstumu tranšėjos gylis privalo būti ne mažesnis kaip 0,5 m.
Po gatve ar keliu iki 35 kV įtampos kabeliai turi būti tiesiami ne mažesniame gylyje nei reglamentuoja kelių techniniai reglamentai (dažniausiai tai 1,5 m). Po šaligatviu, gatve ar keliu tiesiami kabeliai turi būti apsaugoti, kabelio gylis priklauso ir nuo kabelio apsauginio vamzdžio tipo.

Elektros kabelio klojimas

Iškasus numatyto gylio tranšėją, jos dugne supilamas smėlio sluoksnis, kuris apsaugo kabelį nuo įmirkimo, jei gruntas drėgnas. Smėlio sluoksnis turi būti tokio storio, kad elektros kabelio gylis  žemėje nuo išlyginto žemės paviršiaus būtų:

● iki 10 kV įtampos kabeliams - ne mažesnis kaip 0,7 m;

● 10-35 kV įtampos kabeliams - ne mažesnis kaip 1 m;

●110-400 kV įtampos kabeliams turi būti ne mažesnis kaip 1,5 m. Jei naudojamos specialios kabelių apsaugos priemonės, galima kloti mažesniame gylyje;

● ariamuose laukuose 0,4-35 kV įtampos kabeliai tiesiami ne mažesniame kaip 1 m gylyje;

Paklotas kabelis užpilamas maždaug 10 cm storio smėlio sluoksniu. Jeigu į tą pačią tranšėją reikia pakloti kelias kabelių linijas, siekiant sumažinti įkaitimo poveikį, tarp jų paliekamas apie 30 cm tarpas. Atstumas tarp kabelių užtikrina, kad gedimas, įvykęs viename kabelyje, nepažeistų gretimo kabelio. Tuomet kabelio linija uždengiama plytomis, akmenimis užpilama žemėmis, kad kabelis būtų apsaugotas nuo mechaninių pažeidimų.

Virš kabelio viršaus paklojama kabelį ženklinanti juosta

Jeigu planuojama, jog ateityje gali tekti padidinti apkrovą, verta požeminėje tranšėjoje pakloti papildomą apsauginį vamzdį, per kurį vėliau bus galima pratempti kabelį neatkasant senos ar nekasant naujos tranšėjos.

Žemės darbai atliekami vadovaujantis statybos techniniu reglamentu STR 1.07.02:2005 "Žemės darbai". Jeigu darbai vykdomi už sklypo ribų, leidimus žemės darbams vykdyti išduoda miesto, rajono savivaldybės. Jeigu darbai vykdomi kitų požeminių komunikacijų (elektros kabelių, ryšių kabelių, vamzdynų ir kt.) apsaugos zonose, privaloma gauti šias komunikacijas eksploatuojančių įmonių leidimus.

Kasant tranšėjas silpnuose ir šlapiuose gruntuose šlaitai gali būti nestabilūs, todėl taršėjų sienas reikia sutvirtinti arba kasti tranšėją nuožulniai..

Požeminio kabelio pasirinkimas

Pagal instaliacijos vietą visi kabeliai skirstomi į oro linijų, požeminius, povandeninius, potinkinius, dalis kabelių yra universalūs, pritaikyti naudojimui lauke, viduje, po žeme. Kalbant apie požeminio kabelio parinkimą, pirmiausia verta prisiminti, kad tai ne ta komunikacija, kurią paprasta pakeisti, todėl pasirinkimas turi būti tikslus, gaminys kokybiškas, kad sutaupius 100 Eur vėliau netektų išleisti tūkstančio.

Požeminiams kabeliams naudojami žemos įtampos kabeliai (0,6-1 kV), vidutinės (iki 42 kV) ir aukštos įtampos kabeliai (nuo 52 kV). Vienfazis lauko kabelis paprastai turi 2-3 gyslas, trifazis - 4-5. Aliuminio kabelių žymėjime pirmoji A raidė rodo laidininko medžiagą (A - aliuminis), kabelių su variniais laidininkais medžiaga nežymima.

Kabelio gyslų medžiagos pasirinkimas praktiškai nedidelis - aliuminis arba varis. Projektuotojams ir elektrikams siūlome palyginti aliuminio ir vario savybes, nurodytas lentelėje:

Vartotojams ir užsakovams žinotina, jog aliuminio laidininkų amžius dėl žemesnės lydimosi temperatūros arba įkaitimo ir trapumo yra trumpesnis, aliuminis mažiau atsparus vibracijai, įtrūkimams ir lūžiams. Varinių gyslų laidumas didesnis, tokiam pat laidumui užtikrinti reikalingas mažesnis laidų skerspjūvis nei aliuminio, variniai laidininkai ilgaamžiškesni ir elastingesni, lankstesni, kas kabeliui žemėje gali būti svarbu. Tačiau praktikoje stebime, kad žemėje daugiausia klojami aliuminio gyslų kabeliai  – ko gero praktiniais sumetimais, nes aliuminio kabelių kaina lyginant su vario kabeliais žemesnė.

Pasirinkimas tarp aliuminio ir vario laidininkų dažniausiai priklauso nuo kabelio ilgio, aliuminio kabeliai yra pigesni. Žinotina, jog laidininku pratekančios srovės dydis priklauso nuo įtampos. Taip pat kabelio pasirinkimui svarbūs ir kiti faktoriai: kabelio tiesimo vieta, ilgis, laidininko įtampos kritimo dydis, maksimali leistinoji įvadinio skydelio srovė ir kt.

Kabelio laidininkų skerspjūvis apskaičiuojamas elektros projekte ir priklauso nuo apkrovos galios (leistinos ilgalaikės srovės), paklojimo būdo, kabelio laidininkų medžiagos, izoliacijos (pvz., XLPE maksimali ilgalaikė darbo temperatūra 90ºC, o PVC 65ºC)   ir kitų faktorių, skaičiuojant naudojami įvairūs esamos situacijos pataisų koeficientai.

Kabelio skerspjūvio plotas turi būti suderintas su maksimalia apkrova, įvadinį požeminį kabelį praktiškai rekomenduojama kloti šiek didesnio skersmens nei reikia, nes ateityje gali prireikti didesnės galios. Taip pat kabelio skersmuo turi būti ne mažesnio laidumo nei parenkami automatiniai jungikliai (saugikliai).

Varinių gyslų, laidų ir kabelių leistinoji ilgalaikė apkrova pagal skerspjūvį	Aliuminio gyslų, laidų ir kabelių leistinoji ilgalaikė apkrova pagal skerspjūvį

Renkantis požeminį kabelį atkreipkite dėmesį į kabelio izoliacijos tinkamumą lauko sąlygoms - izoliacija turi būti atspari drėgmei, smūgiams, vibracijai, aukštai temperatūrai.

Kabelių izoliaciją galintys pažeisti veiksniai. Požeminiai kabeliai nuo UV spindulių ir ugnies apsaugoti, tačiau didesnę įtaką jiems gali turėti drėgmės, slėgio, graužikų daromas poveikis.

Kai kas painioja kabelio izoliaciją su išoriniu apvalkalu. Kabelio izoliacija - tai medžiaga, kuria dengiami kabelio laidininkai arba gyslos. Išorinis apvalkalas - danga esanti virš kitų kabelio dangų, sauganti kabelį nuo drėgmės ir mechaninių pažeidimų. Išorinės kabelių dangos gali būti guminės, polivinilchloridinės (PVC), polietileninės (PE), behalogeniai mišiniai (HF) arba kitų plastiko rūšių. Atsparių, kokybiškų kabelių laidininkų izoliacijai naudojamas tinklinis polietilenas (XLPE), o išorinis apvalkalas gali būti iš PE arba PVC.

Prsymian kabelių asortimente yra kabelių su išorine HF ir PE danga, o laidininkus rekomenduojama rinktis su XLPE izoliacija.

Statybinių instaliacinių kabelių išorinė PE dangos izoliacija yra pritaikyta standartinėms situacijoms. Požeminiams kabeliams didesnę įtaką gali turėti drėgmė, vibracija, graužikai, todėl klojimui po žeme apsidraudžiant reiktų rinktis PE išorinio apvalkalo kabelį su XLPE gyslų izoliacija.

Kabelio struktūra: 1. Kabelio apsauginė danga arba išorinis apvalkalas, kuris apsaugo kabelį nuo drėgmės, mechaninių pažeidimų; 2.Vielinių laidų ekranas - elektros lauko kontrolei; 3. Izoliacinis sluoksnis - izoliuoja laidininką; 4. Elektros srovės laidininkas;

PVC ir XLPE kabelių skirtumai

PVC ir XLPE izoliacinių medžiagų savybės panašios, tačiau yra ir kai kurių skirtumų.

Laidininkais ir kabeliais, izoliuotais XLPE medžiaga, gali tekėti didesnė srovė, nes XLPE kabelių leistina laidininkų įšilimo temperatūra yra +90 °C, o PVC izoliuotų kabelių ši temperatūra yra iki +65-+70°C. Eksploatacijos metu svarbu, kad kabelio gyslų ar laidininkų darbinė temperatūra neviršytų šių ribų, antraip tai gali būti kabelio suirimo priežastimi. Darbinė temperatūra viršijama, kai laidais perduodama elektros srovė viršija leistinąją, tai didina įšilimo temperatūrą. Kuo didesnė elektros srovė, tuo daugiau išsiskiria šilumos ir atitinkamai kyla laidininkų ir kabelio temperatūra. Dėl to kabeliu su XLPE izoliacijos laidais galima perduoti daugiau elektros energijos lyginant su tokio pat skerspjūvio PVC kabelio laidais. Tiesa, aukštesnė kabelio temperatūra reiškia ir didesnius elektros energijos nuostolius.

XLPE izoliacija pasižymi gesnėmis mechaninėmis bei temperatūrinėmis charakteristikomis: didesniu tąsumu, didesniu pailgėjimu ir atsparumu smūgiams, todėl esant aukštai temperatūrai (iki +90 °C) ji neištirpsta ir neskilinėja. Be to, trumpojo jungimo sąlygomis XLPE izoliacija vieną sekundę gali atlaikyti iki +250 ºC laidininko temperatūrą, o didžiausia PVC kabelių laidininko temperatūra vieną sekundę gali būti iki +160 ºC, ir tai turi didesnį pranašumą avarinėmis sąlygomis. XLPE izoliacijos kabeliai palyginti su PVC izoliacija, yra iki 100 kartų atsparesni drėgmei.

Kabelių izoliacinė medžiaga turi reikšmės kabelių degumo klasei, požeminio kabelio linijoje tai ne tiek svarbu, bet aktualu įvado vietoje.

Taip pat kabelio išorinio apvalkalo medžiaga turi reikšmės kabelio klojimo sąlygoms: PVC izoliuotų laidų ir kabelių klojimo šaltuoju metų laiku temperatūros ribos yra nuo -5 °C iki +50°C,  o gaminių su XLPE izoliacija -15...-20 °C.
PVC kabelių maksimali darbinė temperatūra yra +65-70 °C, o XLPE maksimali darbinė temperatūra yra +90 °C.

Požeminio kabelio standartas

Tiek PVC, tiek XLPE kabeliai turi atitikti LST HD 603 arba LST HD 604 standartus. Tuo svarbu įsitikinti, nes dažnai kabelio pasirinkimą lemia kaina. Paprastai pigesni kabeliai atkeliauja ne iš ES šalių, kur gamintojams neprivalu laikytis standartų. Palyginę tokio pat tipo skirtingų gamintojų kabelius ir pamatę, jog skiriasi kabelių srovės apkrovos bei kaina, daugelis linkę pirkti pigesnius ir didesnių srovės apkrovų kabelius. Tokiu atveju yra rizika, kad ateityje kabelį teks keisti ir išlaidos bus gerokai didesnės nei sutaupyta perkant pigesnį gaminį.

Pavyzdžiui, populiarų skirstomojo tinklo kabelį AXPK-PE 4G240 „Prysmian Group" gamina pagal HD 603 standartą, kuriame nurodyta, kad požeminių XLPE izoliacijos kabelių maksimali leistina gyslos įšilimo temperatūrą yra 65°C, kai grunto temperatūra 15°C, paklojimo gylis - 0,7 m, o grunto šiluminė varža - 1,0 K.m/W.

Požeminis kabelis AXPK-PE 4G240 su aliuminio laidininkais.

Šių kabelių aprašymuose nurodytos apkrovos srovės apkaičiuotos pagal HD 603 standarto 5D punkto sąlygas, t.y., kabelio AXPK-PE 4G srovės apkrova grunte yra 375 A.

Rinkoje būna tokio paties tipo ir skerspjūvio kitų gamintojų kabelių, kurių srovės apkrova nurodoma net 490 A. Tačiau retai kas atkreipia dėmesį, kad nenurodomas kabelio standartas. Tokie gamintojai naudoja kitas kabelio srovės apkrovos sąlygas, pavyzdžiui, didesnę laidininko gyslos temperatūrą grunte. Lyg ir nemeluoja, bet europinis standartas didinti kabelio temperatūros daugiau nei +65°С neleidžia. Ar toks pigesnis ir didesnės apkrovos kabelis bus patikimas? Kol naujas jis kurį laiką veiks, tačiau, susidarius ekstremalesnėms sąlygoms, gali įvykti gedimas. O kabelis juk tiesiamas žemėje, vadinasi, priežasties ieškojimas ir kabelio keitimas patuštins piniginę dešimteriopai daugiau nei buvo sutaupyta perkant pigesnį kabelį.

Patarimas paprastas - viso kabelio technologinis gamybos standartas turi būti nurodytas kiekvieno kabelio techniniame aprašyme arba/ir atitikties deklaracijoje, priimtoje ES šalyse. Neretai pateikiami trečiųjų šalių standartai ir deklaracijos. Tą verta patikrinti vartotojams, o projektuotojams standartų nurodymas turėtų būti duona kasdieninė.

„Prysmian Group" yra pasaulyje pirmaujanti elektros ir telekomunikacinių kabelių gamintoja. Reputacija tokio lygio gamintojui neleidžia nuleisti kokybės kartelės. „Prysmian Group" atstovauja tris kokybiškų gaminių vardą pelniusius prekių ženklus: Prysmian, Draka ir General Cable.

Lengvesniam ir paprastesniam kabelio pasirinkimui „Prysmian Group" vartotojams sukūrė CableApp programėlę. Joje pagal objekto tipą ir kabelio montavimo būdą galima tiksliai ir greitai pasirinkti tinkamą kabelį, taip pat yra kabelių aplinkosauginis įvertinamas, apskaičiuojamos metinės elektros energijos sąnaudos pasirinkus vienokį ar kitokį kabelį. Kad būtų dar paprasčiau pasirinkti, lietuviškoje CableApp versijoje atsižvelgta į Lietuvoje privalomas "Elektros linijų ir instaliacijos įrengimo taisykles", kabelio montavimo būdą, įvertinama didžiausia apkrovos srovė pagal HD 60364 standartą.

Norint rasti tinkamą kabelio skerspjūvį, programėlėje reikia įvesti kabelio srovę A arba galią kW. Pagal įtampos tipą apskaičiuojama srovės galia ir atvirkščiai, todėl programėlę galima naudoti srovei arba galiai įvertinti. Kabelio ilgio reikia norint įvertinti įtampos nuostolius. Apskaičiavus nuostolius, galima sužinoti, kiek energijos galima sutaupyti naudojant didesnio skerspjūvio kabelį ir kiek sumažėja CO2 emisija. Skaičiavimui imama 25 °C oro temperatūra, dirvožemio temperatūra - 15 °C, dirvožemio šiluminė varža 1,0 m-K/W, kabelio apkrova 100 proc., o energijos kaina 0,15 eur/kWh. CableApp programėlę nemokamai galima atsisiųsti iš Google Play arba App Store platformų arba rasti internete adresu www.cableapp.lt

Programėlė taip pat parodo arčiausiai jūsų esančio elektros prekių pradavėjo adresą.

Kabelio gyslų žymėjimas

Kalbant apie laidininkų žymėjimą, verta prisiminti elektrikų mėgstamą juodojo humoro anekdotą: du elektrikai dirba aukštyje ir šaukia praeinančiai pro šalį močiūtei: ponia, gal galėtumėte pakelti nukritusį laidą? Močiūtė perklausia kurį, o elektrikai paaiškina, jog tą, kuris dešinėje. Močiūtė pakelia laidą ir tiesia jį. O vienas jų ir sako: Sakiau, kad nulinis, o tu - fazė, fazė.

Kad nereiktų rizikuoti močiūtės gyvybe, laidų spalvos yra skirtingos: jos nurodo kiekvieno laido paskirtį ir funkciją, o tai padeda išvengti klaidų ir užtikrina saugumą.

Vienfazių kabelių fazinio laidininko izoliacija žymima ruda, raudona arba juoda spalva, nulinis laidininkas - mėlyna spalva. Trifazio kabelio laidininkai žymimi: 1 fazė (L1) - ruda spalva, 2 (L2) - juoda, 3 (L3) - pilka, nulinis - mėlyna, įžeminimas - geltonai žalia arba žaliai geltona. Šie reikalavimai nurodyti LST HD 308 standarte.

Požeminiai kabelių apsaugos vamzdžiai

Dažnai individualių namų statytojai klausia, ar požeminam kabeliui pravesti reikalingas apsauginis vamzdis arba gofra? Jis būtinas elektros kabelių ir laidų apsaugai nuo mechaninių pažeidimų, suspaudimo ir aplinkos poveikio. Gofruoti vamzdžiai, vadinamosios gofros, ir lygiasieniai vamzdžiai parenkami pagal LST EN 61386-24 standartą, jie būna įvairių spalvų ir skersmens. Požeminiams kabeliams tinka juodos, raudonos arba oranžinės spalvos gofruoti vamzdžiai, netinka pilkos spalvos, skirti naudojimui patalpų viduje.

Tiesa, lauko apsauginių vamzdžių spalva gali būti ir kitokia, standarto nėra, būtina pasitikrinti instaliacinio vamzdžio paskirtį, mechaninį atsparumą, taip pat atsparumą smūgiams, drėgmei. Reiktų atkreipti dėmesį, kokio mechaninio stiprio arba atsparumo yra gofruotas arba lygus kabelio vamzdis. Lauko salygomis reikėtų, kad šis rodiklis būtų ne mažesnis nei 450 N/5 cm, bet tai priklauso nuo kabelio vietos ir galimų apkrovų - gali reikėti ir didesnio atsparumo. Po važiuojamąja dalimi naudojamas 750 N/5 cm vamzdis. Vamzdžių atsparumo smūgiams klasė turėtų būti ne žemesnė kaip N, nerekomenduojama L (Light) klasė, nes užkasant tokį vamzdį jį gali pažeisti didesnis akmuo. Lauko instaliacijos kabelių vamzdžiai gaminami iš polipropileno, sutankinto polietileno, dirbant šaltuoju metų laiku reiktų vengti PVC vamzdžių, nes šaltyje jie tampa trapūs. Taip pat požeminei kabelių apsaugai nerekomenduojami vamzdžiai iš antrinio, perdirbto polietileno, nes slegiami jie praranda formą.

Vienos linijos požeminiam elektros instaliacijos kabeliui reiktų imti 20-30 proc. didesnio skersmens instaliacinį vamzdį nei kabelio skersmuo.

Informacija parengta bendradarbiaujant su „Prysmian Group Baltics AS"