Кіріспе: дөңгелек және секторлы өткізгіш
Ток өткізгіш өзекшенің көлденең қимасының пішіні — күштік кабельдің негізгі параметрлерінің бірі. Ол бұйымның сыртқы диаметріне, монтаж ыңғайлылығына, оқшаулау материалдарының шығынына және тіпті токтық сипаттамаларға тікелей әсер етеді. Кабель өнеркәсібінде екі негізгі пішін қолданылады: дөңгелек және секторлы (кейде сегменттік деп те аталады). Дөңгелек өзек — классикалық цилиндр, секторлы — үш немесе төрт қырлы сегмент, ол өзекшелерді кабель ішінде тығызырақ орналастыруға мүмкіндік береді.
Пішінді таңдау кездейсоқ емес. Бір өзекті кабельдер үшін дөңгелек өзек іс жүзінде жалғыз нұсқа болып табылады. Көп өзекті, әсіресе үш және төрт өзекті кабельдер үшін секторлы пішін өлшемдер мен массадан айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді. Айырмашылық өндіріс шығындарында, тазарту ыңғайлылығында және оқшаулау сенімділігінде көрінеді. Күштік кабельдердің құрылымы мен жіктелуі туралы толығырақ күштік кабель туралы мақалада жазылған.
Дөңгелек және секторлы өткізгішті салыстыру кестесі
| Параметр | Дөңгелек өткізгіш | Секторлы өткізгіш |
| Көлденең қима пішіні | Дөңгелек (цилиндр) | Сегмент, үшбұрышқа немесе дөңгелек секторына жақын |
| Бір өзекті кабельдерде қолданылуы | Жалғыз қолданылатын түрі | Қолданылмайды |
| Көп өзекті кабельдерде қолданылуы | Негізінен 10–16 мм² дейінгі қималар үшін | 16 мм² және одан жоғары қималар үшін, үш және төрт өзекті кабельдерде |
| Кабельдің сыртқы диаметрі | Бірдей қимада үлкенірек | Бірдей қимада кішірек, үнемдеу 15–20% дейін |
| Оқшаулау және қабық шығыны | Жоғары | Төмен |
| Кабель массасы | Жоғары | Бірдей қимада төмен |
| Тазарту ыңғайлылығы | Оңай, стандартты ұштықтар | Қиынырақ; секторлы арнайы ұштықтар қажет |
| Клеммалық блоктарға қосу | Ыңғайлырақ, әсіресе шиналарға | Дөңгелек пішінге қысып бекітуді талап етуі мүмкін |
| Кабель икемділігі | Жоғарырақ, әсіресе көп сымды өткізгіштерде | Төменірек; секторлы өткізгіштер көбінесе бір сымды |
| Ток жүктемесі | Жылу бөлу жақсы | Тығыз орналасқанда сәл нашар |
| Кең таралған кабель маркалары | Кіші қимадағы ВВГ, АВВГ | Үлкен қимадағы АВБбШв, ВБбШв |
Көлденең қима геометриясы және оның кабельге әсері
Дөңгелек өткізгіш біркелкі электр өрісінің таралуына және берілген периметрдегі ең үлкен ауданға ие. Бірақ үш дөңгелек өткізгішті бұраған кезде олардың арасында оқшаулаумен немесе экранмен толтырылатын айтарлықтай бос орындар пайда болады. Бұл кабельдің сыртқы диаметрін және материал шығынын арттырады. Секторлы өткізгіш үш немесе төрт өткізгіш дерлік тығыз дөңгелекті құрайтындай етіп жобаланған. Әрбір өткізгіштің көлденең қимасы 120 немесе 90 градус бұрышы бар дөңгелек секторы түрінде болады. Бұрау кезінде олар пішіні цилиндрге жақын ықшам өзекшені құрайды.
Сыртқы диаметрді үнемдеу бірдей қимадағы дөңгелек өткізгіштері бар кабельмен салыстырғанда 15–20% жетеді. Мысалы, секторлы өткізгіштері 120 мм² болатын төрт өзекті кабельдің сыртқы диаметрі дөңгелек өткізгіштері бар аналогынан шамамен 10 мм кіші. Бұл шектеулі кабель арналары мен құбырларда төсеу кезінде өте маңызды. Ең кіші иілу радиусына қойылатын талаптар да азырақ болады, себебі кіші диаметрлі кабельді кіші радиуспен иілуге болады. Бір өзекті және көп өзекті конструкцияларды салыстыру бір өзекті немесе көп өзекті мақаласында берілген.
Құрылымдық ерекшеліктері: бір сымды және көп сымды өткізгіштер
Дөңгелек өткізгіштер бір сымды және көп сымды болып бөлінеді. Бір сымды дөңгелек өткізгіш қатты, мыс өткізгіштер үшін 10 мм²-ге дейін, алюминий өткізгіштер үшін 16 мм²-ге дейін қолданылады. Көп сымды дөңгелек өткізгіш 2 немесе 5 икемділік класын қамтамасыз етеді және икемді кабельдерде қолданылады. Секторлы өткізгіштер әрдайым дерлік бір сымды, әсіресе алюминий орындауда, себебі алюминий секторға оңай қалыптасады. Көп сымды секторлы өткізгіштер сирек кездеседі және ықшамдылық пен белгілі бір икемділікті біріктіру қажет болатын үлкен қималар үшін қолданылады.
Бір сымды секторлы өткізгіш қатты. Оны кішкене радиуспен иілу мүмкін емес, ал монтаждау кезінде күш салу қажет. Көп сымды дөңгелек өткізгіштер, керісінше, икемді, бірақ оларды үлкен қималы көп өзекті кабельдерде қолдану диаметр мен оқшаулау шығынын арттырады. Сондықтан өндірушілер ымыраға келеді: 16 мм²-ге дейін көбінесе көп сымды дөңгелек, 25 мм²-ден бастап — бір сымды секторлы. Алюминий кабельдері үшін секторлы пішін ерекше тиімді, себебі алюминий мыстан жеңіл әрі арзан, ал оқшаулау мен қабықтан үнемдеу одан да байқалады. Өткізгіш материалдарының айырмашылығы туралы толығырақ мыс немесе алюминий мақаласында оқыңыз.
Электрлік сипаттамалары және ток жүктемелері
Өткізгіштің кедергісі оның қимасына, материалына және ұзындығына байланысты, бірақ көлденең қиманың пішініне тәуелді емес. Алайда пішін жылу бөлуге әсер етеді. Дөңгелек өткізгіш берілген қимадағы бетінің ең үлкен ауданына ие, бұл жақсы салқындатуға ықпал етеді. Секторлы өткізгіш көрші өткізгіштерге тығыз жабысып, жылуды нашар бөледі, ал рұқсат етілген ұзақ мерзімді ток 3–5% төмен болуы мүмкін. Тәжірибеде бұл ПУЭ кестелерінде ескеріледі: секторлы өткізгіштері бар кабельдер үшін есептеу кезінде төмендету коэффициенттері қолданылуы мүмкін.
Тағы бір айырмашылық — беттік эффект және жақындық эффектісі. Айнымалы токта дөңгелек өткізгіштер үлкен қималарда беттік эффектке көбірек ұшырайды, ал ұлғайтылған периметрі бар секторлы пішін бұл әсерді азайтады. Бұл секторлы өткізгіштердің дәл үлкен қималарда қолданылуының себептерінің бірі, мұнда жақындық әсері айтарлықтай. 1 кВ-қа дейінгі төмен кернеулі желілер үшін электрлік сипаттамалардағы айырмашылық шамалы, бірақ қиманы таңдағанда әрқашан нормативтік кестелерге жүгіну керек, интуитивтік ойларға емес.
Монтаждау, тазарту және қосу
Дөңгелек өткізгіш монтаждауда айтарлықтай оңай. Стандартты кабельдік ұштықтар, жеңдер және клеммалық блоктар дөңгелек пішінге арналған. Ұштықты қысқан кезде дөңгелек өткізгіш түтікті біркелкі толтырып, сенімді электрлік контактіні қамтамасыз етеді. Секторлы өткізгіш ішкі секторлық пішіні бар арнайы ұштықтарды немесе арнайы матрицаны қолданып өткізгішті дөңгелек пішінге алдын ала қысуды талап етеді. Бұл монтажды күрделендіріп, қосымша құралдарды қажет етеді.
Секторлы өткізгішті тазарту да көп еңбекті қажет етеді. Секторлы өткізгіштегі оқшаулау периметр бойынша айнымалы қалыңдыққа ие, ал оны алып тастағанда өткізгіштің өткір жиектерін зақымдамауға мұқият болу керек. Автоматты ажыратқыштар мен шиналарға қосқанда секторлы өткізгішті көбінесе дөңгелек қимаға дейін қосымша қысу қажет, бұл операцияны қосады. Тар тарату құрылғыларында дөңгелек өткізгіштер артық. Сондықтан үй ішіндегі тарату қалқандары үшін жобалаушылар 25 және 35 мм² қималарда да үлкен диаметріне қарамастан дөңгелек өткізгіштері бар кабельдерді жиі таңдайды.
Материал шығыны және кабель массасы
Секторлы өткізгіш оқшаулау материалдарынан айтарлықтай үнемдеуді қамтамасыз етеді. Дөңгелек өткізгіштер арасындағы саңылауларды толтыратын ПВХ пластикаты немесе тігілген полиэтилен секторлы конструкцияда іс жүзінде қажет емес. Кабель қабығы да жұқарады, себебі сыртқы диаметр кішірек. Барлығы полимерлердің шығыны 20–30% азаяды. Кабель массасы тек полимерлер есебінен ғана емес, сонымен қатар жалпы өлшемдердің кішіреюі есебінен де төмендейді, бұл тасымалдау мен төсеуді жеңілдетеді.
Өндіруші үшін секторлы өткізгіш тиімді: қымбат ПВХ пластикаты мен резеңкеден үнемдеу айтарлықтай. Тұтынушы үшін масса мен диаметрден ұтыс кішірек кабель арналарын, лотоктар мен муфталарды пайдалану мүмкіндігін білдіреді. Секторлы өткізгіштері бар алюминий кабельдері үлкен қималар қажет және салмақты азайту маңызды болатын тарату желілерінде ерекше танымал. Мысалы, секторлы өткізгіштері бар АВБбШв 4х120 дөңгелек өткізгіштері бар бірдей кабельден (егер мұндай шығарылса) салмағы бойынша төрттен біріне жуық жеңіл.
Қашан дөңгелек өткізгішті таңдаған жөн
- Кез келген қимадағы бір өзекті кабельдер — онда секторлы пішін мүмкін емес.
- 10–16 мм²-ге дейінгі кіші қималы көп өзекті кабельдер, мұнда диаметр айырмашылығы аз және монтаж ыңғайлылығы маңыздырақ.
- 2 және 5 класты көп сымды өткізгіштерді қажет ететін икемді кабельдер — мұндай кластардың секторлы өткізгіштері сирек және қымбат.
- Қысудың қарапайымдылығы маңызды болатын стандартты клеммаларға, автоматты ажыратқыштарға және шиналарға қосылуға арналған кабельдер.
- 1,5–6 мм² қималар қолданылатын пәтерлер мен кеңселердегі жасырын сымдар.
Қашан секторлы өткізгіш ақталады
- 25 мм² және одан жоғары қимадағы үш және төрт өзекті күштік кабельдер.
- Массаны үнемдеу маңызды тарату желілері мен жер астына төсеуге арналған алюминий кабельдері.
- Броньдалған кабельдер ВБбШв, АВБбШв, мұнда өзекшенің ықшамдылығы броньды жағуды жеңілдетеді.
- Диаметрі шектеулі кабель арналары мен құбырларда төселетін кабельдер.
- Пішіннен электрлік шығындар шамалы, бірақ өлшемдерден ұтыс үлкен магистральды желілер.
Таңдаудағы типтік қателіктер
- Икемді кабель үшін секторлы өткізгішті таңдау. Мұндай өткізгіш қатты және қайталап иілуге шыдамайды.
- Тар құбырда төселетін кабельде үлкен қималы дөңгелек өткізгішті пайдалану. Кабель сыймайды немесе тарту кезінде зақымдалады.
- Секторлы өткізгішті кәдімгі дөңгелек ұштықпен қысуға тырысу. Контакт сенімсіз болады, қызады.
- Үлкен қималы дөңгелек өткізгіштері бар алюминий кабелін тапсырыс беру. Ол секторлы нұсқадан қымбат әрі ауыр, практикалық пайдасыз.
- Токтарды есептеу кезінде өткізгіш пішінін елемеу — нақты конструкцияны ескеретін ПУЭ кестелерін пайдалану керек.
- Жоғары икемділік қажет тізбектерде, мысалы, жылжымалы жабдықты қосу үшін секторлы өткізгішті қолдану.
Жиі қойылатын сұрақтар
Дөңгелек өткізгіш пен секторлы өткізгіштің айырмашылығы неде?
Көлденең қима пішіні: дөңгелек — цилиндр, секторлы — дөңгелек секторын еске түсіретін сегмент. Секторлы пішін көп өзекті кабельдерде сыртқы диаметрді азайту үшін қолданылады.
Пәтер сымдары үшін қай өткізгіш жақсы?
Дөңгелек. Пәтерлерде 6 мм²-ге дейінгі кіші қималар қолданылады, онда секторлы пішін пайда бермейді, ал дөңгелек өткізгішті монтаждау оңайырақ.
Көп сымды секторлы өткізгіштер бола ма?
Иә, бірақ сирек. Олар ықшамдылық пен белгілі бір икемділіктің үйлесімі қажет болатын үлкен қималар үшін қолданылады. Секторлы өткізгіштердің көпшілігі бір сымды.
Неліктен алюминий кабельдері көбінесе секторлы өткізгіштермен жасалады?
Алюминий секторға оңай қалыптасады, ал масса мен өлшемдерден ұтыс ұзын магистральдарда қолданылатын алюминий кабельдері үшін ерекше маңызды.
Секторлы өткізгішті автоматты ажыратқышқа қалай қосу керек?
Секторлы өткізгіш арнайы матрицаны қолданып дөңгелек пішінге алдын ала қысылады немесе секторға арналған ұштықтар қолданылады. Алдын ала қысусыз қосуға болмайды.
Өткізгіш пішіні рұқсат етілген токқа әсер ете ме?
Шамалы. Секторлы өткізгіш нашар салқындайды, сондықтан рұқсат етілген ток бірнеше пайызға төмен болуы мүмкін. Нақты мәндер ПУЭ кестелерінде келтірілген.
Қорытынды
Ток өткізгіш өзекшенің пішіні — жай геометрия емес, ойластырылған инженерлік шешім. Дөңгелек өткізгіш әмбебап, монтаждауға ыңғайлы және кіші қималар мен икемді кабельдер үшін таптырмас. Секторлы өткізгіш материалдарды үнемдейді, кабельдің өлшемдері мен массасын азайтады, бұл әсіресе қуатты алюминий желілері үшін құнды. Олардың арасындағы таңдау қимаға, кабель түріне, төсеу жағдайларына және қосу әдісіне байланысты. Осы айырмашылықтарды түсіну жобалау және монтаждау кезеңінде қателіктерді болдырмауға көмектеседі, кабель желісінің бүкіл қызмет ету мерзімі бойы сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.
