Кабел холбох үед зайг яагаад чухал вэ?

Кабел холбох үед зайны элементийн үндсэн механик үүрэг

Дамжуулагчийн хоорондын зайг хадгалж, мөргөлдөөнийг сэргийлэх

Завсарлагч нь кабелуудын хооронд шаардлагатай зайг бий болгох бөгөөд, салхины хүчээр юмсын байрлал өөрчлөгдөх эсвэл температур өөрчлөгдөх үед кабелууд хоорондоо шүргэлцэхээс сэргийлдэг. Хэрэв кабелууд удаан хугацаанд хоорондоо үрэгдэж байвал тэдгээрийн цахилгаан тусгаарлах давхарга гэмтэж, өнгөрсөн жилийн Цахилгаан Сүлжээний Туршлага Тайлангийн мэдээгээр дунджаар бүх хүртэл тооцоогүй цахилгааны доголдолын дөрөвний нэгийг шалтгаалдаг. Гэхдээ өнөөгийн завсарлагчийн технологи ихээхэн дэвшижээ. Олон шинэ загварууд онцгой пластик хальс агуулдаг бөгөөд эдгээр нь хоорондоо бэхлэгдсэн ч гэсэн кабелуудыг 40 миллиметрээс доошгүй зайнд чөлөөтэй хөдөлгөж чаддаг. Энэ нь элгэн ихэвчлэн ердийн материалуудыг хурдан идэж задалдаг далайн давстай агаартай харгалзах хэсгүүдэд маш сайн ажилладаг.

Динамик ачааллын дор механик тогтвортой байдлыг хангах

Завсарлага нь стресс бий болдог газрыг тараах замаар ажилладаг тул хүйтэн цаг агаарт эсвэл газар хөдлөх үед жижиг хэсгүүд илүү их ядарч гэмтэхээс сэргийлдэг. 2023 онд нийтлэгдсэн сүүлийн үеийн судалгаа нь уулзварын дагуу явагдах цахилгаан шугамыг судалж, сонирхолтой зүйлийг олжээ: завсарлагатай дамжуулах шугам нь ямар ч завсарлага тавиагүй шугамтай харьцуулахад ойролцоогоор 62 хувиар илүү их хүчийг тэвчих чадвартай байдаг. Энэ яагаад болдог юм бол? Нэг нэгэндээ хоёр хэсгээс бүрдсэн тусгай зөөлрүүлэгчид нь тороосон кабелуудын салхи руу хөдөлж буй хурдан хэлбэлзлийг шингээж авдаг боловч удаан хугацаанд асуудал үүсгэж болох удаан хажуу тийш хөдөлгөөнийг даах чадвартай байдаг.

Орчны нөхцөлд материал тэсвэрт чанар

Одоогоор зайг хадгалагчийг үйлдвэрлэхэд цацрагийн идэвхжлийг бууруулагч нэмсэн силиконы найрмал материалыг ашиглах нь ердийн ажил болсон. Эдгээр материалууд -50 градусаас 150 градус Цельсийн хооронд температур хэлбэлзэх үед ч гэсэн суналтын чанарыг хадгалж чаддаг. Лабораторийн туршилтаар ил таних гэрлийн дор ойролцоогоор бодит ертөнцөд 25 жил байгаатай тэнцэх хугацаанд эдгээр материалууд анхны суналтын хүчний ойролцоогоор 92 хувийг хадгалж чаддаг байна гэдгийг харуулсан. Энэ нь хуучин EPDM резиний үзүүлэлтийг гурван дахин давамгайлдаг. Химийн идэвхтэй орчинд ашигладаг оронд үйлдвэрлэгчид полимерийн хольцонд жижиг керамик жижиг хэсгүүдийг нэмж оруулдаг. 2023 онд Advanced Materials Lab-ын судалгаагаар энэ арга нь химийн задралыг ойролцоогоор 78 хувиар бууруулдаг байна. Иймээс бүтээгдэхүүнүүд солих шаардлагатай болохоос хойш илүү их хугацаа үргэлжилдэг.

Урт хугацааны налалтыг хангах зорчмын зарчимууд

Завсарын сүүлийн үеийн үенийг хэлтэрхий загвараар хийснээр кабел шилжих асуудалд тэнцвэрийн хүч үүсгэдэг. Төгсгөлөг элементийн судалгаагаар эдгээр шинэ загварууд температур өөрчлөгдөх үед аллюминий кабел ба ган дэмжээсийн хоорондох дулааны томролтын зөрүүний ойролцоогоор 15 мм-ийг даах чадвартай байдаг. Эдгээрийг бодитой болгодог нь нээлттэй хайрцгийн бүтэц юм. Засварын багламж нь бүх зүйл зөв байрласан эсэхийг шалгахын тулд юмыг задлах шаардлагагүй. Энэ нь урт хугацаанд их хэмжээний цаг хэмнэдэг. Талбайн шалгалтаар хуучин хаалттай системүүдтэй харьцуулахад засварын ажил 40 хувийн бага цаг зарцуулдаг байна. Ялгаатай цаг агаарт шугам татаж ажилладаг инженерүүдийн хувьд ийм төрлийн хандалт нь ердийн шалгалт үед их чухал байдаг.

Завсрын технологийг ашиглан цахилгаан дамжуулалтын үр дүнтэй байдлыг сайжруулах

Оновчтой багц байгууламжаар багтаамжийг хамгийн их болгох

Дэвшилтэт зайны системүүд нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг хамгийн бага байлгах зорилгоор дамжуулагчдын нарийвчлалтай геометр байршлыг бий болгох боломжийг олгодог. Сүүлийн үеийн торын модернизацийн судалгаанууд нь тохируулсан боодол бүрдэл нь индукцийн эсэргүүцлийг 15%-иар бууруулдаг тул шуудад цахилгаан гүйдлийн ачааллыг нэмэгдүүлж, системийн тогтвортой байдлыг хадгалдаг. Энэхүү үр ашгийн дээшлэл нь цахилгааны компаниудад зардал ихтэй шинэчлэлт хийлгүйгээр орших дэд бүтцээр 20-30% илүү их чадал дамжуулах боломжийг олгодог.

Хотын цахилгаан бүтцийн эзэмшлийн хязгаарыг багасгах

Зайндагч системүүд нь дамжуулагчдыг илүү шахагдмал байрлуулах боломжийг олгох бөгөөд хэвийн байршуулалттай харьцуулахад дамжуулах шугамын бодит хэмжээг 40%-иар багасгадаг. Энэ шахмал байршил нь хотын нутаг дэвсгэрт милийн тутамд дунджаар 2.1 сая ам.долларын зардал гаргадаг газар авах шаардлагыг зогсоож, орших эзэмшлийн коридор дотор нэмэлт хэлхээ суурилуулах боломжийг бий болгодог (Grid Infrastructure Journal, 2023).

Бодит нөлөө: Нягтар хүн амтай хотын торонд зайны системийг ашиглах

Зайн кабелын системийг нэвтрүүлсэн хотууд 30% илүү хурдан төслийн баталгаажуулалт авдаг бөгөөд вегетацийн урсуураас үүдэлтэй цахилгааны салхин 35% багасдаг. 2023 оны суурилуулалтын талбайн өгөгдлүүд хүчдэлийн зохицуулалтад 18% сайжруулалт, дээд ачааллын багтаамжид 25% илүү өсөлт гарсаныг харуулж байгаа нь энэ технологийн хотын энерги хэрэгцээг илүү тэсвэртэй хангах үр ашгийг баталж байна.

Зайн зүйл ашиглан хүчдэлийн зохицуулалт ба цахилгааны чанарыг сайжруулах

Тогтмол зайгаар цахим соронзон саатлыг хамгийн бага болгох

Зайн зүйлс нэгтгэсэн дамжуулагчдын хооронд тогтмол зайг хадгалж, холболтоос үүсэх цахим соронзон саатлыг (EMI) саатуулдаг бөгөөд энэ нь ойролцоох холбооны шугам болон мэдээллийн тоног төхөөрөмжийг саатаахад хүргэдэг. Энэ нь кабелийн шугамууд оптикийн ширхэгт сүлжээтэй зэрэгцэж өнгөрөх хотын коридоруудад ялангуяа чухал бөгөөд NESC (2023) стандартаар холбоогүй багцуудтай харьцуулахад салхинд орох хүчдэлийг 92% хүртэл бууруулдаг.

Хүчдэлийн уналтыг болон хариност чадлын алдагдлыг бууруулах

Тусгаарлагч нь цахилгаан дамжуулагчийн байршлыг оновчтой хэвээр хадгалж, индукцийн эсэргүүцлийг бууруулж, эсэргүүцлийн тэнцвэрийг засдаг. Талбайн хэмжилтээр нэг милийн зай дахь трансформаторын шугамд тусгаарлагч суурилуулснаар анхны суурилуулалтаас 15% илүү цахилгаан хүчдэл алдагддаггүй байдаг. Энэ нь хэрэглэгчийн цахилгаан хүчдэлийн тогтвортой байдлыг сайжруулж, дунд зэргийн хүчдэлтэй торонд урвуу цахилгаан чадлын алдагдлыг 12-18% бууруулдаг.

Хэмжигдсэн ахиц: Цахилгаан энергийн чанарын 18% сайжрал (IEEE, 2022)

Гурван жилийн турш IEEE судалгаа хийж, 14 хотын цахилгааны торыг шалгаж, зайгчидтай холбоотой сонирхолтой зүйлийг олжээ. Эдгээр зайгчдыг бодитоор ашиглахад хангадаг чадлын чанарын асуудал, жишээ нь хүчдэлийн уналт эсвэл гармоник искэрийлэлт зэрэгт холбоотой асуудал 18 хувийн бууралттай байсан. Зөв зайгчидтай торнууд ачаалал тогтмол өөрчлөгдөх үед ч хүчдэлийн тэнцвэрийг 2%-иас доош тогтвортой байлгаж чадсан бол, кабелуудыг анхааралгүйгээр зэрэгцүүлэн суурилуулсан системүүд дээр хүчдэлийн тэнцвэргүй байдал 8%-иос 11%-иос хооронд хэлбэлзэж байв. Ихэвчлэн онцлог нь эдгээр давуу талууд улирал, эрэлт хэрэгцээний түвшин өөрчлөгдөхөд ч тогтвортой хадгалагдаж байсан нь ямар ч үйлчилгээний сорилтын үед л заавал ажилладаг гэдгийг харуулж байна.

Орчин үеийн кабелийн удирдлаганд зайгчийг нэвтрүүлэх ажлын сайн дадлын аргачлал

Хүчдэл ба ачаалалд үндэслэн оптимал зайг тодорхойлох

Завсарлагчийн зөв зайг тогтоох нь голлон хоёр хүчин зүйлд хамаарна: ямар хүчдэлийн түвшинд ажиллаж байгаа болон систем хичнээн механик ачааллыг даах ёстойг. 69 кВ ба түүнээс дээш хүчдэлтэй өндөр хүчдэлийн системүүдийг ашиглах үед инженерүүд нил ялгарах үзэгдлийг саатуулахын тулд ихэвчлэн 2.5-4 метрийн зайтай байлгадаг. Хамгийн шинэ IEC 61804-2023 зааврын дагуу 11-33 кВ-ийн дунд зэргийн хүчдэлтэй шугамуудад илүү ойрхон, ойролцоогоор 1.2-2 метрийн зай шаардлагатай. Гэхдээ энэ л биш! Орчны нөхцөл байдлыг ч мөн анхаарах хэрэгтэй. Циклоны давтамжтай бүсэд суурилуулсан системүүдийг стандарт зөвлөмжид зааснаас 15-25 хувийн илүү бага зайтай байлгахад илүү сайн ажилладаг. Энэ нэмэлт урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ нь цахилгаан дамжуулагчийн шахалт, хүнд хурдан цаг агаарын үед гарч болох эвдрэл хохирлыг удаан хугацаанд саатуулдаг.

Эдгээр зааврын дагуу суурилуулсан тохиолдолд 43% бага гэмтэл гардаг стандартаар бус суурилуулснаас.

Механик хүчнийг зөв аргаар суурилуулах аргачлал

Полимер зайлууртай ажиллах үед эргэлтийн моментийн тохиромжтой хэмжээг зөв тогтоох нь маш чухал. Материалыг илүү ихээр шахаж, трещин үүсгэхээс сэргийлэхийн тулд ихэвчлэн 8-12 Ньютоны метр (N·m) хоорондын утгыг зөвлөдөг. Дамжуулагчийн чиглэлтэй нарийвчлан таарсан налуу зайлуурын хөвчнүүд нь системийн дагуу тэнцвэрийг хадгалж байна. IEEE-ийн 2023 онд хийсэн сүүлийн үеийн талын туршилтын үр дүнгээр үзүүвэл ийм арга зам нь анхны гэмтлийг бараг 30%-иар бууруулдаг. Дулааны халалтаас үүсэх зайнуудыг тооцох нь мөн чухал. 10 метр тутамд ойролцоогоор 3-5 мм зай үлдээх нь температурын өөрчлөлтөнд тоног төхөөрөмжийг зохицуулах боломжийг олгох бөгөөд бэхэлгээ, тавцангуудад нэмэлт хүч үйлчлэхээс сэргийлнэ. Ихэнх туршлагатай техникчид ингэсэн энэ нарийвчлалыг зөв хийснээр цахилгаан хангамжийн системийг удаан хугацаанд гладкаар ажиллуулахад хамгийн их үр дүнтэй байдаг гэдгийг хэн хэнд нь хэлж өгдөг.

Урт насваршилтад зориулсан үйлчилгээ, гэмтэл илрүүлэх

Жилийн дулааны шинжилгээ нь зайгургын эрт үеийн элэгдлийг зааж өгдөг халуун цэгүүдийг тодорхойлох бөгөөд ачааллын хяналтын систем нь загварын шаардлагаас ±15%-иас илүү хазайх таталтыг илрүүлдэг. NETA™-ийн 2023 оны найдвартай байдлын тайлангийн мэдээгээр, 8-12 жил тутамд элэгдсэн зөөлөн болон техник хангамжийг урьдчилан солих нь системийн насны хугацааг 30-40%-иар сунгадаг. Эдгээр аргачлалыг хэрэгжүүлсэн компаниуд мэдээлдэг 22% бага засвар үйлчилгээний зардал 5 жилийн хугацаанд.

Жишилт: Зайгургатай ба зайгургаагүй кабел систем

2024 оны Energy Grid Journal судалгааны мэдээллээр хязгаарлагчийн систем нь дохионы зогсонги болон засварын шаардлагыг бууруулах замаар 3.1 дахин өгөөж 15 жилийн үйл ажиллагааны хугацаанд олгодог.

Түгээмэл асуулт

Кабел багцуудад яагаад хязгаарлагч ашигладаг вэ?

Хоорондоо наалдах, тусгаарлалт эвдэгдэх, цахилгааны гэмтэл үүсэхээс сэргийлэхийн тулд кабелуудын хооронд зайг хязгаарлагчид барьж байдаг.

Хязгаарлагчид цахилгаан дамжуулалтын үр ашгийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Хязгаарлагчид кабелуудын байрлалыг оновчтой болгох замаар цахилгаан соронзон нөлөөллийг бууруулж, гүйдлийн ачааллын багтаамжийг нэмэгдүүлж, дамжуулалтын шугамын эзлэх талбайг багасган цахилгаан дамжуулалтын үр ашгийг сайжруулдаг.

Завсарлагчийг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ямар материал ашигладаг вэ?

Олон төрлийн орчны нөхцөлд тэсвэрт чанар сайтай байдагтай холбоотойгоор завсарлагчийн хувьд цацраг идэвхит баталгаажуулагчийн эмгэгтэй силиконы найрлага болон керамик жижиг хэсгүүдийн полимерийн хольцуудыг ердийн ашигладаг.

Завсарлагчийн хүчдэлийн зохицуулалт, цахилгааны чанарт үзүүлэх нөлөө юу вэ?

Дамжуулагчийн байршлыг хамгийн тохиромжтойгоор хадгалж, цахилгаан соронзон саатлыг багасган, хүчдэлийн алдагдлыг бууруулах замаар завсарлагч нь цахилгааны чанарыг сайжруулдаг.