Кабель қимасын таңдау: жобалаушыға қандай бастапқы деректер қажет

Кабель қимасын таңдау: жобалаушыға қандай бастапқы деректер қажет

Кабель қимасын есептеу рұқсат етілетін токтар кестесінен басталмайды. Алдымен жобалаушы жүктемені, желі параметрлерін, ұзындығы мен төсеу тәсілін, орта температурасын, басқа тізбектермен бірге төселуін, күтілетін қысқа тұйықталу токтарын және қорғаныс талаптарын тіркейді. Бұл деректер болмаса, бір қима ашық төселген жалғыз желі үшін жеткілікті болып, жабық науадағы немесе жылу жағдайы қолайсыз топырақтағы кабельдер тобы үшін жарамсыз болуы мүмкін.

Қорытынды қима қолданылатын талаптардың ішіндегі ең қатаңы бойынша таңдалады: ұзақ уақыт рұқсат етілетін ток, кернеудің түсуі, қысқа тұйықталу кезіндегі жылулық төзімділік, механикалық беріктік және қорғаныс аппаратымен үйлесім. Кейбір желілерде экономикалық ток тығыздығы, іске қосу режимдері, гармоникалар, резервтеу және жүктеменің болашақ өсуі де ескеріледі. Демек, дұрыс есеп — «қуат бойынша» таңдау емес, тексеруге болатын бастапқы деректер мен жорамалдар тізбегі.

1. Паспорттық қуаттардың қосындысы емес, есептік жүктеме

Деректердің бірінші тобы электр қабылдағыштарды сипаттайды. Жобалаушыға орнатылған қуат, жабдық саны, жұмыс режимі, сұраныс пен бір мезгілде жұмыс істеу коэффициенттері, жүктеме графигі, қуат коэффициенті, пайдалы әсер коэффициенті және іске қосу токтары туралы мәліметтер қажет. Сызықтық емес жүктеме үшін токтың гармоникалық құрамы мен бейтарап өткізгішке түсетін ықтимал жүктеме де бағаланады.

Зауыттық тақтайшалардағы қуаттардың қосындысы қоректендіру желісінен ұзақ уақыт өтетін токқа сирек тең болады. Жабдықтың бәрі бір мезгілде істемейді, қозғалтқыштардың іске қосу режимдері бар, ал түрлендіргіш техника синусоидалы емес ток тудыруы мүмкін. Бұл модельді «жалпы қуат» деген бір санмен алмастырса, есеп нақты режиммен байланысын жоғалтады.

Қалыпты, апаттан кейінгі және жөндеу режимдерін бөлек көрсету керек. Қалыпты сұлбада жартылай жүктелген желі ауыстырып қосқаннан кейін резервтелетін жүктемені қабылдауы мүмкін. Қазақстан Республикасының Электр қондырғыларын орнату қағидалары қызуды тексергенде қалыпты жұмысты ғана емес, апаттан кейінгі режимдерді, жөндеу жағдайын және токтардың ықтимал біркелкі бөлінбеуін де ескеруді талап етеді. Сондықтан бір желілік сұлба мен ауыстырып қосу сценарийлері қиманы есептеудің бастапқы деректеріне жатады.

2. Желі параметрлері және жерге тұйықтау жүйесі

Есеп үшін номиналды кернеу, айнымалы немесе тұрақты ток, жиілік, фазалар саны, жүктемені қосу сұлбасы және жерге тұйықтау жүйесі көрсетіледі. Бұл параметрлер есептік токты, жүктелген өткізгіштер санын, зақымдануды ажырату жағдайын және фазалық, бейтарап әрі қорғаныс өткізгіштерінің құрамын анықтайды.

Кабель көп талсымды болғаны үшін барлық талсымға бірдей қима тағайындауға болмайды. Жобалаушы фазалық өткізгіштерді, бейтарапты және қорғаныс өткізгішін олардың қызметі мен қолданылатын талаптар бойынша тексереді. Гармоникалары айқын үш фазалы тізбекте бейтарап өткізгіш негізгі жиілік бойынша есеп көрсеткеннен көбірек жүктелуі мүмкін. Басқа сұлбада ол жұмыс тогын дерлік өткізбейді. Шешім кабельдің әдеттегі белгіленіміне емес, жүктеме құрамына және қабылданған жүйеге тәуелді.

Осы кезеңде қоректендіру нүктелері, көздердің, трансформаторлардың және желі учаскелерінің қуаты мен кедергісі анықталады. Бұл мәліметтер қысқа тұйықталудың ең үлкен және ең кіші токтарын есептеуге керек. Ең үлкен ток кабельдің жылулық төзімділігін және аппараттардың ажырату қабілетін тексеруге, ал ең кіші ток желінің алыс нүктесінде қорғаныстың кепілді әрі уақтылы іске қосылуын тексеруге пайдаланылады.

3. Трасса ұзындығы және кернеудің рұқсат етілетін түсуі

Ұзындық жоспардан шамамен алынбайды. Қоректендіру нүктесінен электр қабылдағышқа дейінгі нақты маршрут, тік учаскелер, құрылымдарды айналып өту және жобада қарастырылған қор ескеріледі. Параллель желілер үшін әр тармақтың ұзындығы мен токтың біркелкі бөліну шарттары тіркеледі.

Кернеудің түсуі тек ұзындық пен қимаға байланысты емес. Есепке ток, желінің активті және реактивті кедергісі, қуат коэффициенті, өткізгіш материалы мен температурасы, фазалар саны және жұмыс режимі кіреді. Рұқсат етілетін шекті нақты қондырғы мен электр қабылдағышқа қойылатын талаптар анықтайды. Қозғалтқыш үшін іске қосу кезіндегі кернеу төмендеуі, ал сезімтал автоматика үшін оның кірісіндегі нақты кернеу маңызды.

Қызу бойынша бір қима жеткілікті болып, кернеудің түсуі бойынша үлкен қима қажет болса, үлкені қабылданады. Автоматты ажыратқыштың номиналын көтеру бұл мәселені шешпейді. Керісінше, таңдалған кабель мен қорғаныс аппараты автоматты ажыратқыштың сипаттамалары туралы материалда көрсетілгендей бірге қаралуы керек.

4. Төсеу тәсілі жылу әкетуді анықтайды

Кабель маркасы мен талсым қимасының өзі рұқсат етілетін токты толық анықтамайды. Жобалаушы трассаның әр учаскесі қайда және қалай өтетінін білуге тиіс:

• ауада ашық, науада немесе құрылым бойымен;
• құбырда, қорапта, арнада немесе жабық кеңістікте;
• жерде, кабель блогында немесе орда;
• жеке, топпен, шоғырмен немесе бірнеше қабатпен;
• кабельдер арасы ашық немесе бір-біріне жанасып;
• жылу оқшауланған бетке не сыртқы жылу көзіне жақын.

Электр қондырғыларын орнату қағидалары ұзақ уақыт рұқсат етілетін токтарды қоршаған орта температурасы мен төсеу тәсілін ескеріп қабылдауды белгілейді. Шоғырмен, топпен немесе көп қабатты төселген кабельдер үшін өткізгіштер мен шоғырлардың саны және өзара орналасуы ескерілетін төмендету коэффициенттері қолданылады. Сондықтан кестедегі мәнді нақты трассаны тексермей бір бағаннан екіншісіне көшіруге болмайды.

Қазақстанда орныққан режимдегі кабель ток жүктемесін есептеу үшін ҚР СТ IEC 60287 стандарттар сериясы қолданылады. Оның бөлімдері ауада, жерде, арналарда, науаларда және құбырларда төселген кабельдердің электрлік шығындары мен жылулық кедергілерін ескереді. Практикалық қорытынды: жобалаушыға трасса жоспары ғана емес, қималар, науа немесе құбыр түрі, көрші тізбектер саны, олардың арақашықтығы және желдету туралы мәлімет керек.

5. Ауа мен топырақ температурасы және ортаның жылулық қасиеттері

Кестедегі рұқсат етілетін ток белгілі бастапқы жағдайларға сәйкес келеді. Нақты температура кестеде немесе өндіруші деректерінде қабылданған мәннен жоғары болса, рұқсат етілетін жүктеме азаяды. Сондықтан тапсырмада үй-жайдағы және сырттағы есептік ауа температурасы, шкафтың не техникалық қуыстың ішкі температурасы, ал жер астына төсеу үшін топырақ температурасы көрсетіледі.

Топырақ үшін оның жылулық кедергісі, ылғалдылығы, төсеу тереңдігі, кері толтыру материалы және көрші жылу көздері маңызды. Құрғақ топырақ жылуды ылғалды топырақтан өзгеше әкетеді; жылу трассасы немесе қатар жатқан бірнеше жүктелген кабель жылулық жағдайды өзгертеді. Геологиялық не пайдалану деректері белгісіз болса, бұл кейін расталатын немесе негізделген қормен қабылданатын жорамал ретінде ашық көрсетілуі керек.

Орта жағдайы кабель құрылымына да әсер етеді. Қағидалар сымдар мен кабельдердің қабығы және оқшаулауы төсеу тәсіліне, қоршаған ортаға және желінің номиналды кернеуіне сәйкес болуын талап етеді. Жобалаушы ылғалды, химиялық белсенді ортаны, күн сәулесін, механикалық әсерді, өрт талаптарын және монтаждың ең төмен температурасын тіркейді. Қиманы үлкейту дұрыс таңдалмаған оқшаулауды немесе қабықты өтемейді.

6. Кабель материалы, құрылымы және расталған деректер

Соңғы есепке дейін талсым материалы, талсымдар саны, оқшаулау мен қабық түрі, номиналды кернеу, талсымның рұқсат етілетін температурасы, өрт қауіпсіздігі талаптарына сай орындалуы және болжамды маркасы немесе баламалы талаптар жиынтығы анықталады. Қазақстанда қолданыстағы ГОСТ 31996-2012 стандарты 0,66; 1 және 3 кВ стационарлық қондырғыларға арналған пластмасса оқшаулаулы күштік кабельдерге қолданылады және олардың құрылымына, сипаттамаларына, таңбалануына әрі пайдаланылуына негізгі талаптарды белгілейді.

Каталог кестесі таңдалған құрылым мен төсеу тәсіліне сәйкес келуі тиіс. Мыс талсымға арналған ток жүктемесін алюминий талсымға, бір талсымды кабель деректерін көп талсымды кабельге немесе оқшаулаудың бір рұқсат етілетін температурасына берілген мәнді басқа түрге қолдануға болмайды. Жоба кабель маркасын ауыстыруға мүмкіндік берсе, спецификацияда есептік параметрлер сақталуы, ал ұсынылған балама қайта тексерілуі керек.

Параллель кабельдер ерекше назарды қажет етеді. Олардың трасса жағдайы бірдей, ұзындықтары мен кедергілері салыстырмалы болуы керек; өзара орналасуы және экрандары не металл қабықтары болса, олардың қосылу тәсілі көрсетіледі. ҚР СТ IEC 60287 сериясында параллель бір талсымды кабельдер арасындағы токтың бөлінуі мен шығындар бөлек қарастырылады. Негіздеу үшін жалпы токты желілер санына бөлу жеткіліксіз.

7. Артық жүктемеден және қысқа тұйықталудан қорғау

Кабель мен қорғаныс аппараты бөлек емес, өзара байланысты таңдалады. Есеп жүктеменің есептік тогы, қорғаныстың номиналды тогы немесе тағайындамасы және төсеу жағдайына түзетілген өткізгіштің ұзақ уақыт рұқсат етілетін тогы өзара үйлесетінін көрсетуге тиіс. Бұдан кейін ажырату уақыты мен қысқа тұйықталу кезіндегі талсымның жылулық төзімділігі тексеріледі.

Бұл тексеруге күтілетін қысқа тұйықталу тогы, оны ажырату уақыты, талсым материалы, бастапқы және рұқсат етілетін соңғы температура, сондай-ақ қорғаныс аппаратының деректері қажет. Ұзын желі зақымдану тогын қорғаныс күтілгеннен баяу іске қосылатындай азайтуы мүмкін. Сондықтан есеп тек қорек көзі шиналарында емес, кемінде желінің сипатты нүктелерінде жүргізіледі.

Нормативтік базаның қолданыстағы редакциясымен жұмыс істеп, тексеру күнін көрсету қажет. Мұндай тексеру тәсілі ҚР Электр қондырғыларын орнату қағидаларының қолданыстағы редакциясымен жұмыс туралы мақалада берілген. Құжат атауы немесе мәртебесі тексерілмеген сақталған көшірме шешімнің өзектілігін растамайды.

8. Есеп тапсырмасына не кіруі керек

Есеп басталғанға дейін бастапқы деректердің бірыңғай парағын жасаған жөн. Онда мыналар көрсетіледі:

• бір желілік сұлба, қорек көзі, кернеу, жиілік және жерге тұйықтау жүйесі;
• жүктемелер тізімі, режимдер, сұраныс пен бір мезгілде жұмыс істеу коэффициенттері, іске қосу токтары және гармоникалар;
• қалыпты, апаттан кейінгі және жөндеу режимдерінің есептік токтары;
• әр учаскенің ұзындығы мен толық маршруты;
• төсеу тәсілі, жүктелген талсымдар саны, топтау, арақашықтық және көрші жылу көздері;
• ауа мен топырақ температурасы, топырақтың жылулық кедергісі және төсеу тереңдігі;
• кабель материалы мен құрылымы, оқшаулауға, қабыққа және өрт қасиеттеріне қойылатын талаптар;
• кернеудің рұқсат етілетін түсуі және электр қабылдағыштың іске қосу талаптары;
• қысқа тұйықталудың ең үлкен және ең кіші токтары, ажырату уақыты және қорғаныс сипаттамалары;
• резервтеу, жүктемені дамыту және трасса шектеулері.

Әр жорамалға оны кім бергені, қай күнге қатысты екені және немен расталатыны жазылады. Сонда жүктеме, трасса немесе кабель маркасы өзгерсе, оны қорытынды санның ішінде жасырып қалмай, анықтап, қайта есептеуге болады.

Қорытынды: есеп тексеруге жарамды болуы керек

Жобалаушыға қуат пен ұзындықты білу жеткіліксіз. Қиманы сенімді таңдау жүктеме моделіне, желі параметрлеріне, нақты трассаға, жылулық жағдайға, кабель құрылымына, кернеудің түсуі мен қысқа тұйықталу есептеріне және үйлестірілген қорғанысқа сүйенеді. Нәтиже спецификациядағы бір жолмен шектелмей, бастапқы деректерді, есептік режимдерді және қолданылған нормалар мен каталогтарға сілтемелерді қамтуы тиіс.

Бейінді жобалау және электр монтаждау ұйымдары АЭМК қатысушыларының каталогында берілген. Кәсіби тәжірибе алмасуға және тексерілетін талаптар бойынша жұмыс істеуге дайын компаниялар АЭМК-ге кіру шарттарымен таныса алады.