Цахилгаан кабелд тохирох зайг хэмжигчийг хэрхэн сонгох вэ?

Агаарын цахилгаан кабелын системд зайг хэмжигчийн үүргийг ойлгох

Агаарын кабелийг суурилуулахад фазын зайг хэмжигч гэж юу вэ?

Фазын зайг хэмжигч нь агаарын цахилгаан шугамд дамжуулагчдын хооронд тогтмол зайг хадгалдаг цахилгаан дамжуулах чанартай бус компонент юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд дамжуулагчийн хооронд мөргөлдөхийг урьдчилан сэргийлдэг бөгөөд энэ нь их салхины нөхцөлд цахилгаан соронзон нум үүсэх эрсдэлийг 42%-иар бууруулдаг (IEEE 1607-2023). Нийлмэл полимер эсвэл баталгаажсан пластмассаас хийгдсэн зайг хэмжигчид механик хүчийг цахилгааны тусгаарлалтын шинж чанартай тэнцвэртэй хослуулдаг.

Дамжуулагчийн хооронд зайг хадгалахад зайг хэмжигч кабелын системийн үүрэг

Хажуугийн кабелийн систем нь дамжуулагчдыг зөв байрлуулж, цахилгаан магнитын саад бэрхшээлийг таслан зогсоохын тулд маш чухал юм. Эдгээр системүүд нь мөн 2022 онд CIGRE-ийн судалгаагаар мөсөн нөлөө бүхий галопопийг 35 орчим хувиар бууруулдаг. Өөр нэг давуу тал нь тэдгээр нь илүү нягт шугамны загварыг зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь компаниуд цахилгаан шугамд нь бага зай шаардагддаг гэсэн үг юм. Мармон Утилит гэх мэт компаниуд ой хээрийн түймэр ихтэй газарт хананы кабелийн найдвартай байдлыг харуулсан. Тэдгээрийн систем нь халуун, хүйтэн үед ч 12-18 инч хооронд дамжуулагчтай байх болно. Энэ нь гал түймрийн улиралд аюулгүй байдлын хэмжээ хамгийн чухал байх үедээ ихээхэн ялгаатай.

Утасны загварыг нөлөөлж буй цахилгаан шаардлагууд

Хажуугийн тохиргоо нь хоёр гол цахилгаан хүчин зүйлтэй уялдуулах:

Гүйдлийн ачаалал нь зайг хэмжигчийн дулаан тэсвэрт чадлыг тодорхойлох бөгөөд ихэнх дамжуулалтын хэрэглээнд IEC 61936 стандартаар 90°C-д тасралтгүй ажиллах чадвар шаарддаг.

Зөв зайг хэмжигч сонгох нь системийн аюулгүй байдал, ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ

Зайг хэмжигчид зөв хэмжээтэй болоход CIGRE Техникийн самбар 876-д дурдсан судалгаанд зааснаар хэт жижигхэн зайг хэмжигчидтэй харьцуулахад цахилгааны тасралт ойролцоогоор 30%-иар буурдаг. EPRI-ийн 2023 онд хийсэн талбайн туршилтуудад хүчдэлд нийцсэн зайг хэмжигчид суурилуулсан системүүдийн хувьд сонирхолтой үр дүн гарч ирсэн. Засвар үйлчилгээний зардал ойролцоогоор 27%-иар буурсан ба изоляторууд солих шаардлагатай болохоос өмнө ажиллах хугацаа бараг 19%-иар уртассан. Мөн эдгээр байгууламжууд нэмэлт өөрчлөлтгүйгээр NESC 2023-ийн шинэчлэгдсэн зайны стандартыг биелүүлж чаддаг. Энэ сайжруулалтын шалтгаан юу вэ гэвэл энгийнээр хэлэхэд, зайг хэмжигчдийн барьж буй бат бөх чанар болон хэвийн үед тэдгээрт үзүүлэх цахилгааны ачааллын хооронд илүү сайн таарц гарч байгаа юм.

Завсарын материалуудын механик ба орчны нөхцөлд тэсвэрт чанар

Завсарын ажиллагааны мэдрэг чанар ба механик ачааллын багтаамж

Завсарын хэсэгт ашиглагдах материалууд нь өдөр бүр төрөл бүрийн механик ачааллыг тэвчих хэрэгтэй. Хөлдсөн цас, саад учруулдаг дамжуулагчийн хэлбийлт, хүртэл тохиолдох гадны эх үүсвэрээс ирэх мөргөлдөөн зэрэг зүйлсийг төсөөлөөрэй. Ихэнх инженерчид өнөөдөр 2023 оны далайн орчин дахь найрмал материалийн найдвартай байдлын судалгаанд дурдсан шиг 80 МПа-аас хэтрэх чангарлын хүчийг тэвчих чадвартай өндөр үзүүлэлттэй полимер эсвэл шилэн ширмээр баталгаажуулсан найрмал материалыг сонгодог. Хэрэгжүүлэхээс өмнө үйлдвэрлэгчид талбайд үнэндээ гарч буй нөхцлийг имитаци хийж, хангалттай туршилт шалгалт хийдэг. Тэд модны салаа шугам дээр унах, эсвэл шуурганы үед хог хаягдал хаа нэгтээ шидэгдэх нөхцлийг загварчилдаг. Зорилго нь энгийн боловч маш чухал: дамжуулагчдыг хэвийн ачааллынхаа 1.5 дахин их ачаалалд орох үед ч тусгаарлан байлгах явдал юм. Энэ төрлийн нарийвчилсан туршилт нь системийн бүтэн байдлыг хугацааны турш хадгалахад ихээхэн ялгаа гаргадаг.

Богино холболтын нөхцөлд завсрын хэсгийн зан: IEEE стандартын мэдээлэл

Цахилгааны гэмтэл нь дамжуулагчид хооронд 5 кН хүртэлх мөчийн хүч үүсгэдэг. IEEE 1658-2022 стандарт нь ≤200 мс-ийн хугацаанд үргэлжлэх богино залгааны үе шатанд зайны тулгуур бүтцийн бүрэн байдал хадгалагдахыг, мөн металл хэсгүүдийн температур 160°C-аас илүү их өсөхгүй байхыг шаарддаг. Үйлдвэрлэгчид одоогоор гэмтлийн үед цааш үргэлжлэх гэмтлийг саатуулахын тулд нумын эсэргүүцэлтэй керамик болон өөрөө унтрах полимерийг ашиглаж байна.

Орчны нөхцөлд тэсвэрт чанар: Салхи, температурын хэт хэм, ХД туяаны нөлөө, химийн идэвхит үйлчлэлд тэсвэртэй байдал

Талбайн судалгааны үр дүнгээр хөвсгөрийн суурилуулалт нь ≤0.05 мм/жилийн хурдтай коррозийн түвшинтэй байхыг, мөн 25 жилийн дараа ч 90% руу суналтын хүчийг хадгалдаг УФ стабилизатор шаардлагатай байдаг. 2024 оны материал судалгаагаар галоген агуулаагүй нэгдэл нь уламжлалт EPDM резинтэй харьцуулахад давсны туман шинэлгээнд 40%-иар илүү үр дүнтэй байгааг, мөн аэрогелээр баяжуулсан загвар нь хөнгөн цагаан дамжуулагч болон полимер тулгууруудын хоорондох дулааны томрох муруйн тохирохгүй байдал багасгадагийг харуулсан.

Орчин үеийн тулгуурын материалын уян хатан чанар болон бүтцийн бүрэн байдлыг тэнцвэржүүлэх

Шинэ зайгүйрүүлэгч материал нь ямар нэгэн байнгын гэмтэл гарахаас өмнө ойролцоогоор 65 градус нугаламж чаддаг бөгөөд энэ нь газар хөдлөлт ихтэй бүсэд маш чухал юм. Сүүлийн үеийн гибрид зайгүйрүүлэгчид нь гадна талдаа силиконоор бүрсэн шилэн ширмийн төвтэй хольж ашигладаг. Энэ хослол нь замын дагуу өндрийн зөрүү үед тохируулах боломжийг ойролцоогоор 30 метр тутамд 30 градусаар өгдөг болохоор 345 кВ-ийн цахилгаан шугамд хангалттай тэсвэрт чанар өгдөг. Өнгөрсөн жил Multiscale Materials Modeling сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар эдгээр сайжруулалтууд нь 2010-ээд оны эхэн үеийн ердийн байдлаас харьцуулахад зайгүйрүүлэгчийн үед гардаг гэмтлийг ойролцоогоор гурван хувиар бууруулсан байна. Ийм найдвартай байдал нь тогтвортой цахилгааны сүлжээг хадгалахад маш их ялгаатай болдог.

Зайгүйрүүлэгчийн төрлүүд: Хатуу, уян, гибрид зайгүйрүүлэгчийн системүүд

Өндөр хүчдэлийн шугамын тогтвортой байдлын тулд хатуу зайгүйрүүлэгч

Хатуу зайгийн хэрэгслүүдийг дамжуулах хэсгийн тогтвортой байдал чухал өндөр хүчдэл (ихэвчлэн 66 кВ ба түүнээс дээш) хэрэглээнд зориулан боловсруулсан. Эдгээр нь цахилгаан сарнилтыг устгаж, цахилгаан соронзон саадыг багасгах зорилгоор тодорхой фазын зайг хадгалж байдаг. Хүчирхийллийн полимер эсвэл найрмал материалаас хийгдсэн бөгөөд IEC 61284 стандартад заасны дагуу 8 кН хүртэлх механик ачааллыг деформацид оралгүй тэсвэрлэдэг. Энэхүү бат бөх дизайн нь шулуун босоо байгууламж дээрх урт дахин хоорондын суурилуулалтад тохиромжтой.

Динамик болон газар хөдлөлтийн бүсэд зориулсан уян хатан зайгийн систем

Уян хатан зайгийн хэрэгслүүд нь салхины, термийн болон газар хөдлөлтийн бултирах хөдөлгөөнийг шингээхийн тулд харимхайн шинж чанартай холбоос болон эргэх хавхлагуудыг агуулдаг. Талын өгөгдлүүд газар хөдлөлт ихтэй бүсэд дамжуулагчийн ядрах хугацааг 40%-иар бууруулдаг гэж харуулж байна. Нэг бүрээрээ 15° хүртэлх өнцгийн хөдөлгөөнтэй байдаг тул IEEE 524-ийн зааврын дагуу цахилгааны хоосон зайг хадгалж, динамик шилжилтийг тохируулан зохицуулдаг.

Хүч чадал болон уян хатан чанарыг нэгтгэсэн гибрид зайгийн шийдэл

Гибрид зайгүй элементүүд нь хатуу хөндлөн багануудыг уян хатнамхай шингээгч элементүүдтэй хослуулж, 12 кН-с дээш ачааллын багтаамж болон 20% хүртэл энергийн шингээлтийг олгодог. Зүйлүүдэд ийлдэст сүлжээтэй нийлмэл зүрхэвч оруулах шинэчлэлтүүдийг оруулсан бөгөөд энэ нь IEC 62219 механик стандарт болон ANSI O5.1 цахилгааны шаардлагад нийцэх боломжийг олгоно. Эдгээр нэгжүүдийг цоорхой тэсвэрт чанар ба шуурганы тэсвэрт чанар шаардлагатай далайн эргийн бүс нутгуудад бүх л өргөнөөр ашиглаж байна.

Салбарын чиг хандлага: Модуль ба урьдчилан бүрдүүлсэн зайгүй кабелын системийг хэрэглэх

Модульлой зайгүй хэрэгслийн багц нь мэссенжер утасны дээр суулгаж болохуйц урьдчилан тохируулсан бэхэвлүүрээр суурилуулах хугацааг 30%-иар бууруулдаг. Урд түрүүлэгч хангамжийн компаниуд стандартжуулсан боолтын интерфэйстэй цацрагт туяаны тэсвэртэй поликарбонат материалтай нэгжийг санал болгож, захидалт хэмжээгээр машинд боловсруулах шаардлагыг арилгадаг. Энэ чиг хандлага нь шинэчлэлтийн үеийн дунд инфраструктурын зогсонги төлөвийг хамгийн бага байлгаж, торыг батжуулах ажиллагааг дэмждэг.

Зайгүй элементийн сонголтыг кабелийн онцлог болон төслийн шаардлагатай тааруулах

Зайгүй элементийн техникийн үзүүлэлтийг дамжуулагчийн диаметр, жин, төрөлтэй тааруулах

Дамжуулагчийн зөв хэмжээний зайгүй барилт сонгох нь зүй зохистой суурилуулалт хийж, ирээдүйд асуудал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхэд маш чухал юм. Дамжуулагчид тэдгээрийн зайгүй барилтаас илүү том бол системд нэмэлт хүндийн ачаалал үзүүлдэг. IEEE 1542-2022-ийн судалгаагаар харьцахгүй тохирохгүй хэмжээтэй байх нь механик хүчдэлийг хамгийн ихдээ 28%-иар нэмэгдүүлж болохыг харуулсан. Нөгөө талаас, жижиг кабелуудыг том зайгүй барилтанд суурилуулах нь тэд шахагдах магадлал өндөр учраас асуудалд орох боломжийг нэмэгдүүлдэг. Жишээ нь, 1.5 инчийн ACSR дамжуулагчийг авч үзэхэд, тэдгээрийг 50 миль/цаг-ийн хурдтай салхиарт ч тогтвортой байлгахын тулд дор хаяж 450 фунтын хүчээр бэхлэх зайгүй барилт шаардлагатай. Цаг агаар үргэлж урьдчилан таашаагүй нөхцөлд энэ төрлийн тогтвортой байдал бодит нөхцөлд маш чухал ач холбогдолтой.

Зайгүй барилт ба кабелуудын материал хоорондын нийцэл, элэгдэлээс сэргийлэх

XLPE-ээр хучсан кабелуудын хувьд полимер зайлуурлагч нь 2023 оны Үндэсний Цахилгаан Аюулгүй Байдлын Дүрмийн дагуу цахилгаан химийн коррозийн асуудлыг металлынхаас ойролцоогоор 63 хувиар бууруулдаг. Гэхдээ нийцэлтэй байдалд хамаатайгаар хэд хэдэн чухал зүйлийг анхаарах шаардлагатай. Эхлээд дулааны халалтын коэффициентууд маш ойролцоо байх ёстой бөгөөд өндөр хүчдэлийн системд метр тутамд ялгаа нь 0.12 мм-ээс доош байхыг хичээн зүтгэх хэрэгтэй. Зайлгуурлагчийн материал болон кабелын гадна хальсны Ультра Ягаан туяаны тогвортойжуулагчид мөн химийн хувьд нийцтэй байх ёстой. Мөн диэлектрик бат бөх байдлын шаардлагыг ч мартах ёсгүй, ялангуяа дунд зэргийн хүчдэлтэй хэрэглээнд аюулгүй байдлын захид хамгийн их ач холбогдолтой учраас энэ 15 кВ/см-ээс дээш байх ёстой.

Суурилуулах заавар: Мессенжер утастай 30-40 фут тутамд оптимал зай авах

Талын туршилтууд нь эгц бус байршлынхаас харьцуулахад агаарын хөдөлгөөний шүргэлтээс 19% -иар багасгадаг гэж харуулсан (EPRI 2022). Зөвлөмжлөсөн арга бол томоохон утсыг дараах хүчдэлд (номиналын хүчдэлийн 20%) урьдчилан татаж, зөөлөн байдлаар дамжуулагчийн тэнхлэгт перпендикуляр чиглэлд (±2° нарийвчлалтай) байрлуулах, мөн найрмаг загварын болтовсуудыг 25 Н·м хүртэл хүчтэй татах явдал юм.

Хотын ба орон нутгийн хэрэглээ: Одоо байгаа босоог ашиглах, дэд бүтцийн дахин байгуулалтаас зайлсхийх

Одоо байгаа цахилгаан дамжуулах босоог ашиглан хотод суурилуулах нь шинээр босоо барихтай харьцуулахад миль тутамд 18000 долларын зардлыг бууруулдаг. Орон нутгийн нөхцөлд 80+ футын өргөн зай бүхий зөөлнүүрүүд дэмжлэг үзүүлэх бүтцийн шаардлагыг 47%-иар бууруулдаг. Хоёулаа 20 жилийн үйлчилгээний хугацааг хангахын тулд 10000 цагаас дээш UV тэсвэрт чадал бүхий зөөлнүүрүүд шаардлагатай.

Зөөлнүүрийн системийн суурилуулалтын зөвлөмжлөсөн аргачлал ба аюулгүй ажиллагааны протокол

Зөөлнүүрийн системийг ашиглан агаарт кабель суурилуулах алхам алхмаар

Мэдээллийн утасны байдлыг шалгаад, зайнуудыг тодорхойлох (ихэвчлэн 30–40 фут) зорилгоор газрын үнэлгээг эхлүүлнэ. Торк хяналттай багаж ашиглан илүүдэл исгэлэнгийн эсэргүүцэлтэй боолтуудыг суурилуулж, дамжуулагч утасны зэрэгцээ байрлалыг хадгалан барьж, зайнуудыг бэхэлнэ. Олон чиглэлд чиглэсэн утасны тохиолдолд модуль бүтэцтэй зайны системийн загварын зааврыг дагаж, уналтыг саатуулах, чангийг жигд байлгахыг хангана.

Тусгаарлагч болон боолтын хэсгийг суурилуулах үеийн аюулгүй байдлын арга хэмжээ

Амьд утасны ажил хийх үед ажилчид хүчдэлтэй гар хошуу ба нумнаас хамгаалдаг хувийн хамгаалалтын хэрэгслээ өмсөх ёстой. Цахилгааныг салгасан системд OSHA 29 CFR 1910.269-д заасны дагуу блоклосон-шоогдсон байдлыг шалгах шаардлагатай. Өндөрлөг дээрх ажилд уналтаас хамгаалах бэхийг зүүх нь чухал бөгөөд цуглуулалт хийхээс өмнө тусгаарлагчийг трещин, бохирдлын хувьд шалгах ёстой.

Талбайн багийг байрлалын онцлогт нийцсэн цуглуулгын аргачлалын талаар сургах

Завсарын болтны эргэлтийн хязгаар, газар хөдлөлтийн ангилалтай хэрэгсэл, динамик дамжуулагчийн зан төлвийг хамарсан жилд хоёр удаагийн сургалт явуулах. Таталт ба хэлбэлзлийг хянаж сурах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд талбайн имитацид 15–35 кВ шалгуур төхөөрөмжийг ашиглах.

Зөв суурилуулалт, үзлэгээр найдвартай ажиллагааг хангах

Жил бүрийн үзлэгт дулааны инфра улаан туяаны термографийг ашиглан зөрүүтэй зай авалтаас үүссэн халуун цэгүүдийг илрүүлнэ. Хатуу орчинд үйлчилгээний насныг сунгахын тулд исэлдэсэнд тэсвэртэй хөнгөн цагааны хайлш ба УВ-ийн нөлөөнд тэсвэртэй полимерийг сонгоно. Шуурганы дараа бүтцийн бүрэн байдлыг шалгахын тулд IEEE 1560-2022 зааврын дагуу механик ачааллын шалгалт хийж мөрдөнө.

НӨАТ-ын хэсэг

Фазын зайг хангагчид ихэвчлэн ямар материал ашигладаг вэ?

Фазын зайг хангагчид ихэвчлэн механик хүч чадал ба цахилгаан тусгаарлах чанарын тэнцвэртэй нийцэж буй нийлмэл полимер эсвэл баталгаажсан пластмассаас хийдэг.

Зайг хангагчийн систем дамжуулагчийн мөргөлдөөнийг хэрхэн саатуулдаг вэ?

Зайлагчийн системүүд дамжуулагч хоорондын тогтмол зайн зайг хадгалж, зөв байршилтыг хангаж, өндөр салхины нөхцөлд дамжуулагчийн мулдрах эрсдэлийг багасгадаг.

Зайлагчийн загварыг ямар хүчин зүйлс нөлөөлдөг вэ?

Зайлагчийн загвар нь цахилгаан шаардлага, зайлагчийн материал, хоорондох зай зэрэг тодорхой цахилгаан шаардлагатай холбоотойгоор тодорхойлогдоно.

Зайлагчийн системүүд аюулгүй байдлыг болон ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ?

Тохиромжтой хэмжээтэй зайлагч нь цахилгааны салгалтыг болон засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг бөгөөд цэвэрлэх стандартыг үр дүнтэй хангаж, иймээр аюулгүй байдлыг болон ажиллагааг сайжруулдаг.

Зайлагч суурилуулахын тавилын арга зүй юу вэ?

Оновчтой зай, зөв байршил, коррозидод тэсвэртэй материалыг ашиглах нь үр дүнтэй зайлагч суурилуулах гол арга зүй юм.